堆焊復合耐磨技術(shù)在水泥工業(yè)中的應用現狀
在當今經(jīng)濟高速發(fā)展的社會(huì )背景下，作為工程建設必需的原料之一，水泥的需求與日俱增。
作為水泥生產(chǎn)的最關(guān)鍵設備，立磨以其運行效率高、工作穩定、維護簡(jiǎn)單、噪音低等特點(diǎn)，已被越來(lái)越多的客戶(hù)采用。
立磨依靠磨盤(pán)、磨輥間的擠壓、研磨運動(dòng)去粉碎磨料，水泥生產(chǎn)中的磨料主要是水泥生料、煤矸石、礦渣、鋼渣、煤等。長(cháng)時(shí)間運行后，由于磨料對磨盤(pán)、磨輥不斷的磨損，導致磨盤(pán)和磨輥之間的研磨面結合曲線(xiàn)偏離，繼而導致有效磨面積減小，設備效率急劇下降，粉磨同質(zhì)量磨料所需耗電量大大提高。同時(shí)運行時(shí)震動(dòng)值增大，導致液壓系統、傳動(dòng)系統和馬達的負荷不穩定，甚至造成立磨不能啟動(dòng)。
磨料對立磨造成的磨損主要為磨粒磨損、通常伴隨高沖擊和一定的應力。如水泥生料會(huì )對磨盤(pán)、輥產(chǎn)生高沖擊，中等應力的鑿切磨粒磨損；煤帶來(lái)的是低沖擊，低應力磨損；而礦渣所產(chǎn)生的則是低沖擊、中等應力下的疲勞磨損。
對于磨損問(wèn)題，以前客戶(hù)一般采取更換同型號部件的方式進(jìn)行維修，但原裝磨盤(pán)、磨輥一般非常昂貴，并且周期很長(cháng)，對正常的水泥生產(chǎn)造成的壓力很大。如今，更多的水泥企業(yè)采用堆焊合金硬面層的試來(lái)修復舊磨輥，堆焊后的磨盤(pán)和磨輥的使用壽命，主要取決于焊接材料和施工藝。如選擇不當，將極容易出現堆焊層硬度不合理和不均勻，母材和堆焊層結合強度低等問(wèn)題……當堆焊金屬出現不規則磨損后，由于磨盤(pán)、磨輥結合面偏離設計線(xiàn)形，會(huì )產(chǎn)生接觸應力惡化，硬度不均等問(wèn)題，磨盤(pán)和磨輥會(huì )非線(xiàn)性加速磨損，甚至堆焊層整體剝落。
不合理的硬面堆焊后，容易出現的幾種典型問(wèn)題是：
○硬面層磨損速度過(guò)快
○不均勻磨損
○磨輥、磨盤(pán)邊緣崩角
○硬面層局部剝落
○硬面層整體剝離
立磨是工業(yè)產(chǎn)中耗費電能非常大的設備之一。部企業(yè)中，在同等工況下粉碎同樣多的磨料，初始投運時(shí)立磨所消耗電量?jì)H占磨盤(pán)、磨輥嚴重磨損后所消耗電量的40%至70%左右，之所以耗能大幅度提高，其主要原因是由于磨盤(pán)、磨輥磨損。
更重要的是，高耗能、低效率運行時(shí)間約占整個(gè)維修周期60%。通過(guò)降低磨損率，防止不均勻磨損和不規則磨損，可保證磨盤(pán)、磨輥在長(cháng)時(shí)間內保持良好的結合面曲線(xiàn)，以使設備在更長(cháng)的時(shí)間內保持高效運行狀態(tài)。
對于企業(yè)整體運行而言，通過(guò)解決以上問(wèn)題可延長(cháng)設備維修周期，縮短工期，減小工作量，節省檢修費用；并提高生產(chǎn)安全穩定性，保持整體機組在較效狀態(tài)運行。
相比進(jìn)口原裝高鉻鑄鐵材質(zhì)，在研磨同等品質(zhì)磨料，其它運行情況相同，并且實(shí)際磨損尺寸等同于原裝部件磨損尺寸的情況下，進(jìn)行堆焊后的磨盤(pán)、磨輥壽命可提高1.3倍以上，并可多次修復。
目前，在全世界，已經(jīng)有很多具有代表性的客戶(hù)在使用我們的產(chǎn)品和工藝，包括水泥生產(chǎn)企業(yè)、水泥設備制造企業(yè)、及眾多的專(zhuān)業(yè)水泥設備維修企業(yè)，所涉及的工作包括磨盤(pán)、磨輥新品的堆焊制造，以及下線(xiàn)舊部件的修復等。
由于諸多原因，目前仍有很多水泥生產(chǎn)企業(yè)在使用輥壓機，它主要由兩個(gè)同步相對運動(dòng)的輥子組成。物料由輥子上部喂料口卸下，進(jìn)入輥間的縫隙中，在高壓魔力的作用下，產(chǎn)出合適粒度的物料。
在工作過(guò)程中，物料顆粒在壓力作用下會(huì )使輥面產(chǎn)生彈性和塑性變形，從而在輥面亞表面層不同深處形成循環(huán)壓、拉應力，當循環(huán)應力超過(guò)輥子材料的疲勞強度時(shí)，在表面層將引發(fā)裂紋。在循環(huán)荷作用下，亞表層的塑性變形繼續發(fā)展，裂紋也會(huì )逐步向內擴展。從輥壓機的工作狀況來(lái)看，輥面的磨損屬于高應力、中等沖擊磨粒磨損和疲勞磨損。
在輥體運行過(guò)程中，很容易出現大面積剝落；同時(shí)由于疲勞層的縱橫交錯，導致裂紋延伸至輥子母體，使輥面出現大量缺陷，直接影響輥體質(zhì)量，長(cháng)期下去，很可能造成整個(gè)輥體報廢。
從擠壓輥的磨損機理可以看出，如果通過(guò)堆焊合金面層的方式來(lái)解決以上問(wèn)題，則要求焊后不僅耐磨性要好，而且要具備較高的韌性和抗疲勞性。同時(shí)，由于輥身容易局部磨損過(guò)深，所以要求堆焊材料必須可以局部大厚度堆焊，并且結合強度要高，不能有裂紋。
對于克服水泥設備運行中因為應力、沖擊、疲勞等導致的磨損問(wèn)題，我公司有一系列焊接材料、先進(jìn)的施工工藝、完善的配套加工設備以及富有經(jīng)驗的技術(shù)工程師隨時(shí)為客戶(hù)解決問(wèn)題。
耐磨復合鋼板是在韌性好、價(jià)格低廉的普碳鋼板上覆上一層一定厚度的耐磨合金層，復合界面為完全的冶金結合。由于有韌性好的普碳鋼作基材，使得復合層可以實(shí)現用其他方法難以達到的高合金耐磨層，從而使耐磨復合鋼板達到了鑄造耐磨材料所無(wú)法達到的極高耐磨性。同時(shí)，由于母材為普碳鋼，不但降低了生產(chǎn)成本，而且可以實(shí)現自由焊接、拼接、彎曲、卷弧、卷管、打孔以及在普碳鋼一側焊接螺栓等，使耐磨復合鋼板的應用范圍變得更加廣泛。此外，通過(guò)設計合金層的成分，還可以獲得耐磨耐熱、耐磨耐蝕等功能性復合層。
國外工業(yè)發(fā)達國家自上世紀60年代起，就開(kāi)始進(jìn)行耐磨復合鋼板的開(kāi)發(fā)與推廣，現在耐磨復合鋼板已作為一種重要的抗磨材料被廣泛應用于各工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐中。近些年來(lái)，耐磨復合鋼板在冶金、煤炭、化工、建材、發(fā)電等領(lǐng)域得到了很好的推廣和應用，解決了許多在實(shí)際生產(chǎn)中出現的磨損難題。與各種合金鋼、合金鑄鐵、鑄石、陶瓷、橡膠、聚氨脂等耐磨材料相比，耐磨復合鋼板所具有的高耐磨性、高韌性、可焊性及可再次成型性等多重材料特性，以其良好的性?xún)r(jià)比，受到眾多企業(yè)的認可和好評。