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公司新聞

冶金、水泥、電力整體抗磨損解決方案


冶金、水泥、電力整體抗磨損解決方案


作為伯樂蒂森公司旗下五大品牌之一的“蘇铎铠”産品,緻力于耐磨、耐腐蝕材料的生産和技術應用,是耐磨堆焊領域唯一同時具有ASME和TUV認證體系中最為嚴格之核級認證的公司,在核電、石化、冶金、水泥、礦山等行業有着大量的實際應用業績和經驗。

 

鋼鐵行業應用


  在現代化鋼鐵生産中,從原材料的粉碎、燒結直至鋼材的軋制等工藝流程中,由于生産工藝的要求和原料本身的特點,決定了衆多的加工設備必須工作在苛刻的工作環境中,如高溫、高應力、強沖擊、重度摩擦、熱侵蝕、冷熱疲勞等…

設備長時間暴露在惡劣環境下,同原料接觸之關鍵部件的磨損速度大大高于正常值,結果是設備的運行效率急劇下降,能耗陡升,設備運轉率降低,維修周期縮短,伴随着維修人員勞動強度提高并且維修費用增加……甚至出現非計劃的設備停車。

以燒結球團破碎機為例,該設備用來破碎從燒結台車上卸下來的大塊燒結礦,将其破碎成符合生産要求的适宜粒度;其破碎工作主要通過齒輥的破碎和台車蓖闆的減切和擠壓動作。

通常,燒結礦的溫度達到750~850℃左右,且本身質地非常堅硬,對破碎齒會産生非常強烈的固體磨粒磨損,加之破碎工作負荷非常大,在以上條件的綜合作用下,破碎齒和蓖闆會加速磨損,壽命大大縮短。從目前的實踐經驗來看地,解決以上問題的最佳方式在齒輥上、蓖闆上的工作區域内堆焊耐高溫、抗高應力磨損的硬質合金層,同時主軸通水冷卻。

我公司擁有相應的技術、材料、工藝來制造全新齒輥(含破碎齒)和蓖闆,同時也可以以将下線的破碎齒和蓖闆堆焊修複到原始尺寸。經我公司堆焊後,合金600℃下硬度沒有陡降,在873℃時仍可保持好的高溫組織穩定性和高溫和長期時效硬度穩定性,同時抗氧化性能好,氧化膜緻密,牢固,不産生剝落。

在同等工藝條件下工作,相比傳統齒輥和蓖闆,堆焊硬質合金後,其壽命及破碎量能提高到2至7倍。

鋼廠的核心設備-軋鋼機,同樣工作在苛刻條件下。以熱軋薄闆為例,液态鋼水從結晶器出來,在足輥的帶動下前進,經過彎曲段、扇形段,鋼水由液态逐漸凝固,表面溫度逐漸下降;多面手經過拉矯機、除鱗機、加熱爐等進入軋制工段,直至産出合格産品。

整套工藝流程中,結晶器足輥、扇形段足輥和拉矯輥同高溫金屬直接接觸,表面溫度非常高,在冷卻水的作用下,極容易産生冷熱疲勞;加上鋼坯對軋輥的應力,使軋輥很快産生網狀裂紋,龜裂,甚至掉塊。

通過堆焊硬質合金可非常完美的解決以上問題。我們可以提供氮化加強或碳化加強的焊絲焊劑,可大大穩定輥身金相組織,提高合金組織強度、紅硬性、耐熱性和耐腐蝕性。足輥和拉矯輥修複前的預熱、層間溫度控制及焊後的熱處理工藝都非常簡單;選用合适的焊接材料并應用合理的焊接工藝進行堆焊後,一般壽命在12個月以上。

軋鋼工藝中,工作條件更為苛刻的是支撐輥,根據工藝不同,主要可分為冷軋支撐輥和熱軋支撐輥。相比足輥和拉矯輥而言,支撐輥尺寸其數倍,并承受着遠遠高于其的外部應力,同時因為生産工藝的限制,要求輥身表面光潔度高,不能有絲毫的變形,不能有微裂紋或金屬屑粘連,更不能有粒狀脫落或掉塊。更為重要的是,能制造大直徑支持輥的廠家屈指可數,無論是生産周期還是價格,新輥的各方面制造成本都非常驚人。當支撐輥達到下線尺寸時,通常作報廢處理,此時軋輥的實際重量損失不足整支輥的1/10;換言之,新輥成本的90%要作為廢鋼處理,經濟上極其不劃算,而且也造成了巨大浪費。

應用堆焊修複技術,在達到報廢标準的軋輥表面堆焊硬面合金,可将輥面尺寸恢複到原始新輥的輥面尺寸。修複後的支撐輥能到新輥的技術指标,成本公為購買新輥的幾分之一,并且可以反複修複。

對于此類工作,無論從焊接材料的選型,焊接工藝和處理工藝的編訂和執行,我公司均有成熟的方案和豐富的實際操作經驗。

除此之外,我們還可以修複其它需要高耐磨性、高沖擊性、高硬度、抗高溫的鋼廠設備,如錘式破碎機之錘頭和蓖闆堆焊,颚式破碎機颚闆堆焊,高爐料鐘和鐘座,連接器,各種軋輥和軋機導位等……

 

水泥行業應用

    在當今經濟高速發展的社會背景下,作為工程建設必需的原料之一,水泥的需求與日俱增。

作為水泥生産的最關鍵設備,立磨以其運行效率高、工作穩定、維護簡單、噪音低等特點,已被越來越多的客戶采用。

立磨依靠磨盤、磨輥間的擠壓、研磨運動去粉碎磨料,水泥生産中的磨料主要是水泥生料、煤矸石、礦渣、鋼渣、煤等。長時間運行後,由于磨料對磨盤、磨輥不斷的磨損,導緻磨盤和磨輥之間的研磨面結合曲線偏離,繼而導緻有效磨面積減小,設備效率急劇下降,粉磨同質量磨料所需耗電量大大提高。同時運行時震動值增大,導緻液壓系統、傳動系統和馬達的負荷不穩定,甚至造成立磨不能啟動。

磨料對立磨造成的磨損主要為磨粒磨損、通常伴随高沖擊和一定的應力。如水泥生料會對磨盤、輥産生高沖擊,中等應力的鑿切磨粒磨損;煤帶來的是低沖擊,低應力磨損;而礦渣所産生的則是低沖擊、中等應力下的疲勞磨損。

對于磨損問題,以前客戶一般采取更換同型号部件的方式進行維修,但原裝磨盤、磨輥一般非常昂貴,并且周期很長,對正常的水泥生産造成的壓力很大。如今,更多的水泥企業采用堆焊合金硬面層的試來修複舊磨輥,堆焊後的磨盤和磨輥的使用壽命,主要取決于焊接材料和施工藝。如選擇不當,将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題……當堆焊金屬出現不規則磨損後,由于磨盤、磨輥結合面偏離設計線形,會産生接觸應力惡化,硬度不均等問題,磨盤和磨輥會非線性加速磨損,甚至堆焊層整體剝落。

不合理的硬面堆焊後,容易出現的幾種典型問題是:

○硬面層磨損速度過快

○不均勻磨損

○磨輥、磨盤邊緣崩角

○硬面層局部剝落

○硬面層整體剝離


    立磨是工業産中耗費電能非常大的設備之一。部企業中,在同等工況下粉碎同樣多的磨料,初始投運時立磨所消耗電量僅占磨盤、磨輥嚴重磨損後所消耗電量的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、磨輥磨損。

更重要的是,高耗能、低效率運行時間約占整個維修周期60%。通過降低磨損率,防止不均勻磨損和不規則磨損,可保證磨盤、磨輥在長時間内保持良好的結合面曲線,以使設備在更長的時間内保持高效運行狀态。

對于企業整體運行而言,通過解決以上問題可延長設備維修周期,縮短工期,減小工作量,節省檢修費用;并提高生産安全穩定性,保持整體機組在較效狀态運行。

相比進口原裝高鉻鑄鐵材質,在研磨同等品質磨料,其它運行情況相同,并且實際磨損尺寸等同于原裝部件磨損尺寸的情況下,進行堆焊後的磨盤、磨輥壽命可提高1.3倍以上,并可多次修複。

目前,在全世界,已經有很多具有代表性的客戶在使用我們的産品和工藝,包括水泥生産企業、水泥設備制造企業、及衆多的專業水泥設備維修企業,所涉及的工作包括磨盤、磨輥新品的堆焊制造,以及下線舊部件的修複等。

由于諸多原因,目前仍有很多水泥生産企業在使用輥壓機,它主要由兩個同步相對運動的輥子組成。物料由輥子上部喂料口卸下,進入輥間的縫隙中,在高壓魔力的作用下,産出合适粒度的物料。

在工作過程中,物料顆粒在壓力作用下會使輥面産生彈性和塑性變形,從而在輥面亞表面層不同深處形成循環壓、拉應力,當循環應力超過輥子材料的疲勞強度時,在表面層将引發裂紋。在循環荷作用下,亞表層的塑性變形繼續發展,裂紋也會逐步向内擴展。從輥壓機的工作狀況來看,輥面的磨損屬于高應力、中等沖擊磨粒磨損和疲勞磨損。

在輥體運行過程中,很容易出現大面積剝落;同時由于疲勞層的縱橫交錯,導緻裂紋延伸至輥子母體,使輥面出現大量缺陷,直接影響輥體質量,長期下去,很可能造成整個輥體報廢。

從擠壓輥的磨損機理可以看出,如果通過堆焊合金面層的方式來解決以上問題,則要求焊後不僅耐磨性要好,而且要具備較高的韌性和抗疲勞性。同時,由于輥身容易局部磨損過深,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、疲勞等導緻的磨損問題,我公司有一系列焊接材料、先進的施工工藝、完善的配套加工設備以及富有經驗的技術工程師随時為客戶解決問題。

 

火電、水電行業應用


電力作為當今社會最主要能源之一,已成為生産、生活的必需元素。因為電的極度重要性和不可存儲必一,擔當着電力生産的火電和水電企業的運行之安全性、穩定性就顯得尤為重要。

在火力發電站中,最為重要的生産原料就是煤粉,從原煤到煤粉的轉化就需要磨煤機。立式磨煤機的作用是将煤進行粉碎,為鍋爐提供燃燒原料;該設備直接關系電廠運行的安全性、經濟性和穩定性。

随着原煤的供應日趨緊張,為了滿足實際生産的需要,發電廠需要經常使用偏離設計值的焊種,這很容易造成燃煤中煤矸石、硫、石英、黃鐵礦及其它雜質含量超标和燃燒值降低。由于煤矸石的硬度大大高于煤,且其它雜質含量超标,現在研磨同等重量的煤,磨盤、磨輥的磨損大大高于正常值;同時研磨出的煤粉燃燒值低于正常值,為滿足燃燒值,就需要提高磨煤機的工作量,從而進一步加劇磨盤、磨輥的磨損。

磨盤、磨輥大量磨損尤其是不均勻磨損後所帶來的直接危害是:

磨盤和磨輥之間的接觸研磨面結合曲線偏離,導緻研磨面積減小,磨煤機效率急劇下降,研磨同質量燃煤所需耗電量大大提高。同時震動增大,易導緻傳動軸、齒輪及軸承等過熱及磨損增大,縮短其使用壽命;甚至磨煤機跳停,在短時間内影響發電機組出力和電網的穩定。

發生以上新問題的最主要原因是磨盤和磨輥的抗沖擊性和抗磨粒磨損性能差,使用堆焊合金後的磨盤、輥可提升相應性能,降低磨損率,最終延長立磨高效運行的時間和維修周期。

除磨煤機外,還有大量同煤或粉接觸的設備會發生磨損,如鬥輪裝載機,輸煤管道的耐磨闆,送、引風機葉片……

火電站的三大主機,即汽輪機、鍋爐及電機,是發電站最核心的設備。任何一個環節出現故障都會影響正常的發電。

鍋爐的任務是制造高壓蒸汽,以驅動汽輪機,蒸汽的溫度、壓力、流量的穩定至關重要。此環節上,很多同蒸汽接觸的設備易出現氣蝕、空穴等問題,如給水泵葉片、閥門的閥闆和閥座、汽輪機葉片……此外,很多部件工作時會處在高速旋轉狀态,如氣輪機轉子和發電機轉子,即使再好的潤滑,長時間運行後,都會出現磨損和拉傷。

對于以上問題,可通過堆焊硬質合金的方法解決。但由于上述部件不能局部過度受熱,否則易導緻部件變形或金屬組織變化,所以焊接時必須采用特種工藝,并加裝保護裝置。

水力發電站的最主要設備是水輪機,水輪機在運行中的最主要問題是磨蝕。

在排沙期,除了高含沙及石英砂、長石的水流直接對水輪機進行磨損破壞外,還由于電站低水頭運行,造成水輪機偏離設計參數運行,機組振動加大,從而使過流部件的氣蝕加重;即使在非汛期,如果機組參與潮流調節,同樣使得機組經常在偏離設計工況的區域運行,振動加劇,産生氣蝕破壞。以上問題最終導緻葉片偏離設計線形,水流流态惡化,機組效率迅速下降,嚴重影響安全、經濟性。

水輪機的主要磨損部位是轉輪及葉片正壓與負壓側、下環、轉輪上冠與下環止漏環、導葉過流面、導葉上下斷面、立面封水面和部分導葉軸頸等過流面等。針對以上部位的磨損及氣蝕問題,可通過堆焊相應的耐磨合金材料的方式來解決。

 


其它行業應用

  

    軌道運輸設備的軌道和金屬車輪、大型齒輪、重載金屬軸、轉子軸頸、圓錐破碎機、絞龍、攪拌器臂及葉片、切碎機刀片、塑料擠壓機螺杆、沖壓模具、鍛壓模具、沖頭、穿孔芯棒、軋油機、蔗糖加工設備……

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