引言

某公司LM56.4生料立磨堆焊輥套壽命約18個月。2015年9月，公司投入生活垃圾處理系統，可燃垃圾入窯焚燒，不可燃垃圾入磨研磨，生活垃圾中玻璃、裝修瓷磚等材料使輥套磨損速度加快，其使用壽命降低到3個月左右。為了延長磨輥使用壽命，保證立磨滿負荷運行，降低維修成本，對不同材質輥套進行了試用，探索出適合協同處理垃圾之生料立磨的陶瓷輥套。本文對探索過程及結果進行介紹。

該公司生料立磨選用萊歇磨LM56.4，其設計臺時為450t/h，磨盤直徑5600mm，入磨物料粒度90％不大于100mm，出磨細度0.09mm。原材料主要包含石灰石、硅石、鐵粉，堆焊輥套平均壽命18個月。自投入垃圾處理系統，玻璃、裝修瓷磚、金屬異物等材料摻入磨內(如圖1)，堆焊輥套使用3個月后輥套磨損至基材，無法繼續使用，圖2為堆焊輥套使用3個月磨損輪廓，表1為輥套延模具16等分點(從大頭至小頭)磨損情況。

圖1 入磨垃圾

圖2 堆焊輥套磨損輪廓

表1 堆焊輥套磨損情況

從圖2、表1分析，輥套大端磨損嚴重，最大磨損96mm，基本無法繼續生產。為了改善磨損情況，公司與相關機構聯合對堆焊輥的焊絲化學成分進行調整，采用高鉻鑄鐵合金系藥芯焊絲，運行4個月后，堆焊輥套存在研磨區域窄、邊部剝落等問題(如圖3)，還是無法滿足生產需求。

圖3 堆焊輥套磨損輪廓

為進一步延長輥套使用壽命，公司開始研究不同材料的輥套對硬質垃圾的適用性。2018年3月12日，LM56.4立磨2號、4號磨輥開始試用A金屬復合陶瓷輥套(以下簡稱A輥套)，1號、3號磨輥試用B金屬復合陶瓷輥套(以下簡稱B輥套)。2018年6月15日，A輥套因磨損過大，被更換為堆焊輥套，總運行時間約1800h，而此時B輥套最大磨耗僅為45mm。2018年9月15日堆焊輥套幾近磨損至基材，B輥套最大磨耗達100mm，如圖4，堆焊輥套堆焊后繼續使用。11月底堆焊輥套再次磨損至基材，B輥套最大磨耗達120mm，無法使用。

圖4 B輥套3400h磨損輪廓

B輥套由廠家根據現場物料情況及顆粒度，調整陶瓷化學成分，增加陶瓷與金屬的親和度，這樣避免了原材料中難磨物料的過度沖刷，使用約5000h，滿足了一個生產周期的需要，期間B輥套更換為堆焊輥套，進行一次堆焊。磨機整體運行穩定，臺產無大幅度下降。

不同物料的摩擦系數和易磨性、磨蝕性不一樣，因此在測算和保證輥套與襯板的壽命時，需選擇有資質的專業機構對物料做化學成分、易磨性、磨蝕性等試驗，根據物料的性質和保證的使用壽命選擇合適的材質以及進行恰當的外形和耐磨層厚度設計，以達到最佳的使用效果。

3.1 耐磨堆焊焊材

盡管高鉻鑄鐵合金系藥芯焊絲是我國知名機構近年來自主開發的產品，熔敷金屬宏觀硬度較高、磨粒磨損質量少，通過產生一次碳化物(Cr，Fe)₇C₃，形成抗磨硬質相以達到耐磨的目的。但在面對研磨硬質垃圾時輥套壽命只達4個月，不能滿足預期壽命。

3.2 金屬復合陶瓷輥套

本次試用了來自不同廠家的金屬復合陶瓷輥套，A輥套表現令人尷尬，B輥套達到預期壽命。這說明A輥套在材料配比與質量上存在問題，而B輥套的材料配比設計將陶瓷材料的耐磨性和金屬材料的機械性能有機地結合起來，使輥套具有足夠的抗磨損強度，壽命達9個月，特別適用于生料磨協同處理垃圾。當然，B輥套的一次性投入較大，不能焊修。

鑄鐵輥套、堆焊輥套在研磨玻璃、裝修瓷磚等硬質材料的壽命上已不能滿足使用企業的預期壽命要求，金屬復合陶瓷輥套在生料磨協同處理垃圾中不同供應商的產品使用效果不同，材料配比與質量優秀者效果理想，其硬度高、使用壽命長，能減少輥套更換的次數，節約大量勞動力和時間成本，但購買成本高。如果是進口金屬復合陶瓷輥套，供貨周期長，不能滿足現場應急需求。

作者：付金強，朱攀勇，嚴愛平

來源：《中國葛洲壩集團水泥有限公司》

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