引言

某公司LM56.4生料立磨堆焊輥套壽命約18個(gè)月。2015年9月，公司投入生活垃圾處理系統(tǒng)，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(gè)月左右。為了延長磨輥使用壽命，保證立磨滿負(fù)荷運(yùn)行，降低維修成本，對(duì)不同材質(zhì)輥套進(jìn)行了試用，探索出適合協(xié)同處理垃圾之生料立磨的陶瓷輥套。本文對(duì)探索過程及結(jié)果進(jìn)行介紹。

該公司生料立磨選用萊歇磨LM56.4，其設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)為450t/h，磨盤直徑5600mm，入磨物料粒度90％不大于100mm，出磨細(xì)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(gè)月。自投入垃圾處理系統(tǒng)，玻璃、裝修瓷磚、金屬異物等材料摻入磨內(nèi)(如圖1)，堆焊輥套使用3個(gè)月后輥套磨損至基材，無法繼續(xù)使用，圖2為堆焊輥套使用3個(gè)月磨損輪廓，表1為輥套延模具16等分點(diǎn)(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(yán)重，最大磨損96mm，基本無法繼續(xù)生產(chǎn)。為了改善磨損情況，公司與相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合對(duì)堆焊輥的焊絲化學(xué)成分進(jìn)行調(diào)整，采用高鉻鑄鐵合金系藥芯焊絲，運(yùn)行4個(gè)月后，堆焊輥套存在研磨區(qū)域窄、邊部剝落等問題(如圖3)，還是無法滿足生產(chǎn)需求。

圖3 堆焊輥套磨損輪廓

為進(jìn)一步延長輥套使用壽命，公司開始研究不同材料的輥套對(duì)硬質(zhì)垃圾的適用性。2018年3月12日，LM56.4立磨2號(hào)、4號(hào)磨輥開始試用A金屬復(fù)合陶瓷輥套(以下簡稱A輥套)，1號(hào)、3號(hào)磨輥試用B金屬復(fù)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(yùn)行時(shí)間約1800h，而此時(shí)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(dá)100mm，如圖4，堆焊輥套堆焊后繼續(xù)使用。11月底堆焊輥套再次磨損至基材，B輥套最大磨耗達(dá)120mm，無法使用。

圖4 B輥套3400h磨損輪廓

B輥套由廠家根據(jù)現(xiàn)場物料情況及顆粒度，調(diào)整陶瓷化學(xué)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(gè)生產(chǎn)周期的需要，期間B輥套更換為堆焊輥套，進(jìn)行一次堆焊。磨機(jī)整體運(yùn)行穩(wěn)定，臺(tái)產(chǎn)無大幅度下降。

不同物料的摩擦系數(shù)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(shí)，需選擇有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)物料做化學(xué)成分、易磨性、磨蝕性等試驗(yàn)，根據(jù)物料的性質(zhì)和保證的使用壽命選擇合適的材質(zhì)以及進(jìn)行恰當(dāng)?shù)耐庑魏湍湍雍穸仍O(shè)計(jì)，以達(dá)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(jī)構(gòu)近年來自主開發(fā)的產(chǎn)品，熔敷金屬宏觀硬度較高、磨粒磨損質(zhì)量少，通過產(chǎn)生一次碳化物(Cr，F(xiàn)e)₇C₃，形成抗磨硬質(zhì)相以達(dá)到耐磨的目的。但在面對(duì)研磨硬質(zhì)垃圾時(shí)輥套壽命只達(dá)4個(gè)月，不能滿足預(yù)期壽命。

3.2 金屬復(fù)合陶瓷輥套

本次試用了來自不同廠家的金屬復(fù)合陶瓷輥套，A輥套表現(xiàn)令人尷尬，B輥套達(dá)到預(yù)期壽命。這說明A輥套在材料配比與質(zhì)量上存在問題，而B輥套的材料配比設(shè)計(jì)將陶瓷材料的耐磨性和金屬材料的機(jī)械性能有機(jī)地結(jié)合起來，使輥套具有足夠的抗磨損強(qiáng)度，壽命達(dá)9個(gè)月，特別適用于生料磨協(xié)同處理垃圾。當(dāng)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(zhì)材料的壽命上已不能滿足使用企業(yè)的預(yù)期壽命要求，金屬復(fù)合陶瓷輥套在生料磨協(xié)同處理垃圾中不同供應(yīng)商的產(chǎn)品使用效果不同，材料配比與質(zhì)量優(yōu)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(shù)，節(jié)約大量勞動(dòng)力和時(shí)間成本，但購買成本高。如果是進(jìn)口金屬復(fù)合陶瓷輥套，供貨周期長，不能滿足現(xiàn)場應(yīng)急需求。

作者：付金強(qiáng)，朱攀勇，嚴(yán)愛平

來源：《中國葛洲壩集團(tuán)水泥有限公司》

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