張立國(guó)
煤磨磨輥的堆焊修復(fù)
Surfacing Wilding Electrode Repair of Coal Roller in Mill
張立國(guó)
江蘇嘉新京陽(yáng)水泥6700t/d熟料生產(chǎn)線的煤磨采用的是MPS200K輥磨,產(chǎn)能為30~40t/h,功率為500kW,設(shè)備外形如圖1所示。原始進(jìn)口的磨輥輥胎壽命在12個(gè)月,且輥面磨損較嚴(yán)重,每年的更換工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在磨輥磨損后期,煤磨粉磨效率急劇下降,造成煤磨單位電耗大幅上升。更換為耐磨堆焊磨輥后,磨輥的使用壽命有了大幅提高。
磨內(nèi)部有三個(gè)磨輥組,在磨盤(pán)上方成正三角形均勻分布,通過(guò)壓力框架對(duì)磨輥施加壓力,實(shí)際生產(chǎn)中觀察到輥胎面磨損是由外側(cè)向內(nèi)側(cè)逐步加重,磨損情況如圖2和表1所示。
煤磨磨輥輥胎面的磨損以及三輥磨損量的差異,原因分析如下:
(1)原煤入料分布不均,使煤磨的磨輥受料位置不同,三個(gè)磨輥各自的輥面磨損量程度上會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的差別,一般生產(chǎn)運(yùn)行中不去考慮。
(2)原煤中矸石等雜質(zhì)含量的變化也是磨輥面磨損不均勻的原因之一,矸石等雜質(zhì)含量越高,磨輥面的磨損越烈,加上有些難磨的雜物更加劇了磨損。
(3)從煤磨磨輥面磨損圖表看,編號(hào)在4~8之間,磨輥面磨損較大,說(shuō)明此處為磨輥面的主要做功區(qū)域,磨損較大,因此此處合理有效的工作面會(huì)影響磨機(jī)的單位電耗。
(4)在磨盤(pán)中心向外的煤炭在研磨區(qū)域煤粉粒度由大變小、煤粉顆粒由粗變細(xì),造成煤磨磨輥面的外側(cè)磨損較大,因此煤粉細(xì)粉對(duì)磨輥工作面的磨損和沖刷更為嚴(yán)重。
如表2和圖4中所示,隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的推移,煤磨磨輥面的磨損量幾乎成正比例遞增。
圖5為煤磨磨輥面磨損情況與煤粉單位電耗的關(guān)系。
通過(guò)圖表可以看出,煤磨磨輥面的磨損后期是9.5個(gè)月后,煤磨的單位煤粉電耗也急劇升高至11~12kWh/t以上,此時(shí)對(duì)應(yīng)的磨損量約為42mm,磨輥面磨損后期磨損量約為42~62mm,這個(gè)時(shí)期煤磨設(shè)備系統(tǒng)總累計(jì)耗電量持續(xù)增長(zhǎng),理論上應(yīng)該給予及時(shí)更換,結(jié)果與實(shí)際操作相符合。
表1 更換下來(lái)的煤磨磨輥?zhàn)罱K的磨損情況,mm
煤磨磨輥面磨損量的規(guī)律為“中間大,兩頭小”(如圖6所示),造成這種情況的原因可能有:原煤中的灰分和石英成分,石英含量是磨損的主要原因,氣流和細(xì)煤粉也是影響磨輥面外側(cè)磨損較重的原因,磨輥面的波形紋,應(yīng)該是由振動(dòng)引起的,一般磨輥直徑越大波形紋越大;另外,磨輥磨損過(guò)程中產(chǎn)生的有規(guī)律的波形紋路,與磨機(jī)的磨輥直徑和磨機(jī)的振動(dòng)頻率可能有關(guān),這一點(diǎn)有待在今后的實(shí)際操作中再予驗(yàn)證。
根據(jù)磨輥面的磨損情況,我們采用了KSW系列耐磨焊絲進(jìn)行耐磨堆焊處理。將磨損后的磨輥襯板以硬面焊絲堆焊修復(fù)至原始尺寸,磨輥表面硬度在HRC58~62之間,且磨輥面堆焊層硬度分布均勻。
根據(jù)磨輥面的磨損狀況和使用環(huán)境,選擇KSW-266焊絲硬面修復(fù),焊材選擇的參數(shù)和性能見(jiàn)表3。
采用KSW266焊絲堆焊焊接磨輥面時(shí)的電流控制規(guī)范,焊材一般選用規(guī)格為Φ2.8mm(表4)。
在煤磨磨輥面堆焊施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制堆焊層間溫度,在堆焊施工過(guò)程中使堆焊層的層間溫度不高于120℃,周圍環(huán)境采取必要的保溫措施,同時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訜岜Wo(hù),控制磨輥整體的冷卻速度。
(1)磨輥面堆焊修復(fù)或者新制輥套的作業(yè)過(guò)程和施工步驟
輥面清洗→輥體秤重→堆焊面著色探傷→輥面磨耗測(cè)量→上堆焊機(jī)工作臺(tái)→輥面焊補(bǔ)第一道→檢測(cè)焊道牢固性→焊補(bǔ)第一面、檢測(cè)牢固性→進(jìn)行堆焊至輥面原尺寸或者要求的尺寸→下堆焊機(jī)工作臺(tái)→整修外觀→堆焊面的硬度、尺寸、探傷測(cè)試和檢查→整體防銹處理→預(yù)安裝測(cè)試,輥面上漆后再檢驗(yàn)尺寸→稱重,包裝。
表2 磨輥磨損量情況與煤粉單位電耗的關(guān)系表
表3 磨輥面堆焊焊材化學(xué)成分,%
表4 堆焊控制規(guī)范
表5 磨輥堆焊面硬度測(cè)試檢查記錄,HRC
表6 煤磨磨輥每月磨損量與煤粉單位電耗對(duì)比表
表7 煤磨磨輥進(jìn)口新品備件與堆焊件成本效益對(duì)比表
(2)關(guān)于堆焊磨輥面的硬度檢查測(cè)試情況
在磨輥輥胎的任意區(qū)域隨機(jī)選取三等份的三個(gè)區(qū)域A、B、C,檢查磨輥輥面的上、中、下(或者左、中、右)三個(gè)位置的硬度值,每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量三次取平均值來(lái)確定,輥面硬度分布數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。
(3)在整個(gè)煤磨磨輥的輥面堆焊修復(fù)過(guò)程中,要注意相關(guān)質(zhì)量檢查文件的編號(hào)、取得、整理、歸檔工作,包含評(píng)估、檢查的輥胎體探傷測(cè)試和尺寸測(cè)量工作、磨輥面堆焊實(shí)施過(guò)程、中間問(wèn)題的記錄、最后的磨輥面硬度、安裝位置探傷檢查測(cè)試都要有照片和文字記錄,并注明相應(yīng)的時(shí)間、操作人員、質(zhì)量檢查人員等信息,以便于質(zhì)量追蹤。完成修復(fù)的磨輥見(jiàn)圖7。
在水泥生產(chǎn)線的實(shí)際使用中,我們對(duì)煤磨的磨輥磨損情況做了測(cè)量、預(yù)估(見(jiàn)表6),在磨輥輥面磨損的過(guò)程中,磨損量相對(duì)穩(wěn)定,平均約為2.5mm,使得月平均磨損量大為減少,延長(zhǎng)了磨損初期、穩(wěn)定磨損期、磨損中期,在這些低電耗的使用時(shí)期,月平均煤粉單位電耗的變化開(kāi)始減慢,而且幅度相對(duì)平緩,起到節(jié)約電力的作用(見(jiàn)圖8)。
煤磨磨輥進(jìn)口周期一般至少需要半年,輥胎的進(jìn)口費(fèi)用也非常可觀,我們對(duì)煤磨輥胎購(gòu)置費(fèi)用、使用壽命、煤粉總產(chǎn)量、煤粉單位電耗做了統(tǒng)計(jì),見(jiàn)表7。
通過(guò)表7可以看出,磨輥胎的堆焊件較進(jìn)口件可減少購(gòu)置費(fèi)用31萬(wàn)元,噸煤電力平均單耗下降到9.8kWh/t,節(jié)約電力 0.5kWh,相當(dāng)于20萬(wàn)元以上,綜合節(jié)約費(fèi)用51萬(wàn)以上。
實(shí)際煤磨磨輥堆焊件使用周期一般18~24個(gè)月,但由于實(shí)際大修周期可能與磨輥的周期有些不同,有時(shí)會(huì)在18個(gè)月時(shí)就提前更換,對(duì)磨損的統(tǒng)計(jì)會(huì)造成一些影響,但是經(jīng)過(guò)2003~2007年的兩次拆換使用后,證實(shí)了耐磨性非常穩(wěn)定,未發(fā)生脫落或異常過(guò)度磨損的情況,為煤磨進(jìn)一步增產(chǎn)創(chuàng)造了有利的條件。
(1)采用KSW系列硬面堆焊焊絲可大大延長(zhǎng)磨輥的磨損周期,相對(duì)增加磨機(jī)在低電耗的使用周期,節(jié)約運(yùn)行總電量,保證全系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率,減少設(shè)備拆換修理費(fèi)用。
(2)煤磨磨輥面的堆焊修復(fù)有效利用了舊磨輥輥胎和襯板,減少了新品采購(gòu)和舊品的處理費(fèi)用,減少了對(duì)環(huán)境的污染。
(3)磨輥輥胎的更換應(yīng)在磨損后期及時(shí)更新,避免磨機(jī)在高電耗磨損期間運(yùn)行。
(4)文中單位電耗數(shù)值僅為對(duì)該生產(chǎn)線系統(tǒng)的實(shí)際統(tǒng)計(jì),它與煤磨產(chǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)率、原煤的易磨性都有關(guān)系,由于每個(gè)水泥、電力工廠系統(tǒng)電量計(jì)量都存在差別,此項(xiàng)數(shù)據(jù)分析僅供參考。
TQ172.632.5
A
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2011-11-17;
呂 光