技術 | 水泥機械如何選擇耐磨材料以及降低生產成本
1、鑄造耐磨材料
用于磨機襯板、隔倉板、篦板,破碎機錘頭、板錘、反擊板、顎板,立磨輥、盤等易損件的耐磨材料仍為鑄造類的耐磨材料。
第一代耐磨材料——高錳鋼。優點:韌性極好,在強沖擊條件下產生加工硬化。缺點:易塑性變形,不耐磨。目前,高錳鋼、合金高錳鋼及超高錳鋼僅限用于大型破碎機錘頭、板錘、反擊板、篦板、顎式破碎機顎板及圓錐破內外錐等易損件。
第二代耐磨材料——瓤毫錚鐵。優點:硬度高,耐磨性好。缺點:脆性較大,應用范圍小。目前,僅有部分立磨輥采用鎳硬鑄鐵,其它應用很少。
第三代耐磨材料——高鉻鑄鐵和各類合金鋼。高鉻鑄鐵優點:硬度高,耐磨性好,韌性比鎳硬鑄鐵大幅度提高。缺點:在高沖擊條件下,韌性仍嫌不足。合金鋼優點:可通過調整含碳量、加入不同含量的合金元素及相應的熱處理工藝,獲得寬范圍的硬度與韌性相匹配的綜合機械性能,應用范圍更廣。
2、典型易損件耐磨材料的選擇
2.1錘式破碎機錘頭
(1)磨損機理:當物料與高速旋轉的錘頭撞擊時,物料尖角壓人錘面,形成撞擊坑,其沖擊力全部轉為對錘面的壓應力,此時錘頭屬于沖擊鑿削磨損,當物料以一定角度撞擊錘頭或錘頭與篦板相互搓磨時,沖擊力分解為平行錘面的切向應力,對錘頭表面進行切削,形成一道道切削溝槽.則為切削沖刷磨損。
(2)影響錘頭使用壽命的因素錘頭的磨損情況與諸多因素有關。如:物料性質(入機粒度、種類、硬度、水分、溫度等)、錘頭線速度、篦板篦縫的大小等.會有相當大的差異。合理選材十分重要。
(3)錘頭材料的選擇大型破碎機、進料粒度>400mm、單重50—125kg以上的大錘頭。因為受沖擊力大,應該使用安全為前提,主要選擇高韌性的超高錳合金鋼,也可選用合金化高錳鋼。中小型破碎機、人料粒度<200mm、單重50kg以下的錘頭,受沖擊力相對較小,普通高錳鋼加工硬化能力不能充分發揮,因而不耐磨,應該選擇含碳量為上限的合金高錳鋼或中低碳合金鋼。
小型破碎機、人料粒度<50mm、單重15kg以下的錘頭,受沖擊力更小,不適宜選用高錳鋼,可選擇中碳中合金鋼,更適宜選用復合鑄造錘頭。錘頭頂部采用高鉻鑄鐵,錘柄用35#鋼或低合金鋼.兩種材料分別發揮各自的特點。入料粒度<100mm的細碎機錘頭,受沖擊力適中,應選用高韌性超高鉻鑄鐵,硬度>HRC60,沖擊韌性>ak8J/cm2。使用壽命可比高錳鋼提高3~5倍。
破碎旋窯熟料或高硬度礦物的細碎機,高韌性超高鉻鑄鐵的硬度不能無限度提高,應選擇硬質合金與超高鉻鑄鐵、結構鋼組合的“三合一”組合錘頭。鈷基硬質合金的硬度高達HRC70以上,抵抗高硬度物料的磨損效果最好,使整體錘頭的使用壽命大幅度提高。
例如:產量100t/h的PCXl00型細碎機中一付組合錘頭可破碎熟料15萬噸。5.2單段錘破大錘頭用于破碎500~1500mm大塊石料的單段錘式破碎機,錘頭單重80—220kg。因承受的沖擊力太大.錘頭材質有如下5種選擇。就作者的經驗.因石灰石的性質差異太大,目前尚不能確認哪種方案最好,只能通過對比使用后合理選擇。
1)合金高錳鋼:在ZGMnl3中加入cr、Mo等合金。
2)超高錳鋼:含Mn16%以上,并加人Cr、Mo等合金。
3)表面堆焊:高錳鋼錘頭工作面堆焊TM55(Mn系)、ZD3(Cr系)等,表面堆焊層硬度HRC56—62。
4)雙金屬鑄造:Magotteaux公司頭部高鉻鑄鐵+柄部鉻鉬合金鋼(頭部:3.4%C,16%Cr,HRC≥61。柄部:0.2%C,1.9%Cr)。
5)合金高錳鋼頭部鑲鑄硬質合金塊。
2.2立磨輥
(1)中小型磨輥:高鉻鑄鐵整體鑄造,HRC62—64。鎳硬鑄鐵Ⅳ整體鑄造,HRC58—64。
(2)大型磨輥:上述兩種材質分塊鑄造。
(3)表面堆焊:碳鋼堆焊新輥和舊輥修復。
(4)雙金屬復合磨輥——DuocAsT⑩理性鑄鐵+高鉻鑄鐵鑲嵌塊)。Magotteaux公司在塑性鑄鐵(HB320)上,以機械方式鑲嵌燕尾槽的高鉻鑄鐵塊(FMU18,cr≥16%,HRC≥64)。
其優點:
①同樣材質的高鉻鑄鐵鑲嵌塊比整體鑄造的磨輥硬度高,耐磨性更好。
②塑性鑄鐵對立磨運行中產生的各種應力的擴散有非常好的阻礙作用。即使金屬異物使鑲嵌塊產生裂紋,也難以向內部擴展。設備運行更可靠。
③耐磨壽命比NihardlV提高50%以上。
④鑲嵌塊之間的塑性鑄鐵磨損快,形成小凹槽,增加了對物料的咬合力,可提高粉磨效率。
3、降低水泥生產成本及保證措施
眾所周知,提高水泥中的混合材摻量,可大幅度降低水泥的成本,根據目前本公司實際情況.為了降低水泥生產成本,特制定保證措施如下:
3.1提高熟料強度,增加水泥混合材摻量
采取優化生料配料方案,穩定生料成分,加強窯的煅燒等措施,提高熟料強度,從而達到提高水泥中混合材摻量的目的。
3.2改善水泥顆粒分布,提高水泥混合材摻量
優化磨機球鍛級配,改善出磨水泥的顆粒分布,以達到提高水泥強度或增加混合材摻量的目的。
3.3降低出磨水泥細度,提高水泥強度。提高水泥混合材摻量
目前本廠出磨水泥細度控制偏粗(三個品種),依據各強度的檢測數據,水泥細度可降低0.5~1.0%,從而提高水泥強度,提高水泥混合材摻量。
3.4建議添加外加劑,提高水泥混合材摻量
水泥中混合材摻量高,水泥后期強度不低,主要是早期強度下降,從而限制了混合材摻量的提高,采用早強劑,提高了水泥的早期強度,即可提高水泥的混合材摻量。
3.5建議增加助磨劑,提高粉磨效果,以達到提高水泥強度或增加混合材摻量的目的。
3.6加強化驗室生產質量控制,根據實際生產質量情況,及時調整配料方案。
3.7加強化驗室人員的操作技能,具體措施如下:
(1)定期對操作人員進行崗位培訓學習。
(2)嚴格按照國家標準規定要求,與省質檢部門進行對比試驗。
(3)制定抽查對比制度,加強對各崗位人員的抽查對比工作。
(4)不定期舉辦對操作人員的崗位技能比武,獎勵并表彰優秀員工。
(5)多統計、多總結生產數據,從中找出規律。根據本地實際情況,
及時調整水泥質量控制指標,優化水泥配料方案,多做小磨實驗,積極尋找代用材料,優化水泥性能。降低生產成本。
4、結束語
我國的耐磨鋼鐵件(耐磨材料)產業近20年來飛速發展.有目共睹.成績斐然.相關的行業組織已就技術和產業的發展組織召開了10屆全國耐磨材料大會,總結了許多成功的經驗。但在整個行業即將再上一個臺階的歷史轉折點上.我們的企業須有清醒的認識.在管理上真正實施IS09000,并足夠重視產品和技術開發以及引進技術的消化吸收,加強員工隊伍的培訓,提高生產和檢測裝備儀器的水平.我們相信不久的將來我國將由耐磨材料大國成為耐磨材料強國。
作者:王欣
來源:《黑河市恒基水泥有限責任公司》
(本文來源網絡,若涉及版權問題,請作者來電或來函聯系!)