回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪磨損的修復

2009

10-12

14:50:14

 1351

1 存在的問題

水泥行業(yè)回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪材質(zhì)的熱工性較差，同時*處于高溫、重負荷下運行，加之工作環(huán)境較為惡劣，一般發(fā)生點蝕性腐蝕剝落較多或是疲勞性的嚴重損壞，修復十分困難。

（1）點蝕剝落。輪帶經(jīng)常是由托輥托住，托輥和輪帶接觸即為產(chǎn)生很大的赫芝應(yīng)力，這種應(yīng)力是局部的高應(yīng)力，輪帶在此脈動應(yīng)力的*作用下，就會產(chǎn)生疲勞點蝕，點蝕擴大后，就會產(chǎn)生大面積剝落，筆者見過的襄樊新三利水泥有限公司剝落面積高達360×1200mm2之大。

（2）剝落壓潰。輪帶的材料，一般均為碳素鑄鋼或35SiMn、42CrMnSi等材質(zhì)，由于鑄造的缺陷，造成輪帶軸向硬度不均勻，組織不一致。在高的負荷下，輪帶材質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)疏松，硬度較低的地方就有壓潰、卷邊，壓陷。另外，因鑄造的缺陷，造成皮下空洞、大面積的疏松、砂眼等，亦會造成剝落和壓痕。

（3）斷裂。輪帶的徑向或軸向斷裂，徑向整個*斷開，內(nèi)圓弧發(fā)生變化，現(xiàn)場很難修復，軸向裂紋，沒有*裂開，可想辦法修復。

2修復措施

武漢某公司研制了一種命名為 “FGM”的新材料，即彌散強化復合金屬梯度功能的新材料，這是一組特種合金粉末系列，它具有易熔性、易與基材熔合，同時兼有耐磨、耐沖擊、耐熱、抗腐蝕等綜合物理性能。粉末在基材表面被熔合后形成的合金，其金相組織以珠光體、馬氏體、奧氏體及雙向耐磨合金為主。熔敷粉末由固態(tài)向液態(tài)再轉(zhuǎn)化為固態(tài)時，基材金屬表面氧化物脫氧，并生成低熔點的硼硅酸鹽類熔渣浮出，形成保護膜，使熔化的合金與被處理的固態(tài)基材金屬達到冶金結(jié)合。在這一過程中，基材表面金屬向熔融金屬滲透并相互擴散，zui后形成冶金滲透的合金層。在施工過程中，根據(jù)不同的基材材質(zhì)及結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層等不同的層面要求，選擇相匹配的粉末進行熔敷。反復進行以上的熔敷過程，即可得到組織致密、具有優(yōu)良的硬度、強度和韌性的結(jié)合層，使修復面達到耐磨耐蝕的特殊強化目的。

3 成功范例

1）、華新水泥股份有限公司黃石分公司有一旋窯輪帶，其主要參數(shù)為：外徑Φ5.8m，輪帶寬度500mm，ZG310-370，該輪帶運行多年，因鑄造和疲勞磨損，出現(xiàn)了大量點蝕剝落現(xiàn)象300×500mm2有6處，300×500mm2以下多處，深度一般在10-20mm，深的達20-40mm，由于輪帶損壞面積大，而且不均勻分布，加之還有一些磨損和塌陷的面積，因此在運行中窯體振動，跳動較大，同時使托輥的磨損加劇，嚴重影響著生產(chǎn)。2005年4月，在工廠現(xiàn)場，采用“FGM-KM”新材料和經(jīng)改換頻率、擴大功率的辦法，將ZX-500弧焊機溫度提升到10000℃，來熔融FGM-KM合金，將梯度功能材料交替用CO2來分別熔敷，改善金相組織結(jié)構(gòu)，以達到雙相改性的目的。不再出現(xiàn)鑄鋼件所具有的組織疏松、氣孔、夾渣、硬度不均等缺陷，歷時10天，完成輪帶的修復任務(wù)，運行至今，完好無損。

2）湖北省京山新生水泥廠是一座新建年產(chǎn)50萬噸的水泥生產(chǎn)廠家，該廠旋窯系1998年投產(chǎn)，有一條輪帶外Φ5.7m，寬500mm，材質(zhì)ZG350-550，出現(xiàn)大面積剝落，該廠曾請某焊接研究所為其現(xiàn)場修復，但用不到三個月就又全部脫落。后改為采用FGM-KM新材料，運用經(jīng)自己改制的焊接設(shè)備，歷時6天完成了修復任務(wù)，使用至今，效果很好。

3）江西分宜濤紅實業(yè)有限公司Φ2.5×42m的回轉(zhuǎn)窯輪帶3條及托輥6個，都進行了修復。輪帶的材質(zhì)為ZG45，寬380mm，厚度200mm，重6.3噸。托輥寬420mm，直徑800，重1.7噸。修復后投入運行，效果很好，深受好評。

4）京蘭水泥有限公司的輪帶三條，外Φ4290mm，寬650mm，材質(zhì)ZG35SiMn，因鑄造缺陷，產(chǎn)生了大量的點蝕剝落現(xiàn)象，遍及整條輪帶。經(jīng)采用FGM-KM新材料和經(jīng)改換頻率擴大功率的ZX-500硅整流弧焊機和CO2 氣體保護焊機對不同的FGM-KM合金采用交替焊接法進行焊接，熔敷基體的合金，得到了梯度的熔融，*改變金屬本身的材質(zhì)，達到雙相改性的目的，修復厚度可高達1-100mm，也就是說，將普通鑄造件改變成低中合金材料，是*切實可行的。

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