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        煤磨磨輥的堆焊修復(fù)

        2012-01-05 06:13:28張立國
        水泥技術(shù) 2012年4期
        關(guān)鍵詞:輥面磨輥電耗

        張立國

        煤磨磨輥的堆焊修復(fù)

        Surfacing Wilding Electrode Repair of Coal Roller in Mill

        張立國

        江蘇嘉新京陽水泥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。原始進口的磨輥輥胎壽命在12個月,且輥面磨損較嚴重,每年的更換工作費時費力。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。

        1 煤磨磨輥工作面的磨損情況

        磨內(nèi)部有三個磨輥組,在磨盤上方成正三角形均勻分布,通過壓力框架對磨輥施加壓力,實際生產(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,三個磨輥各自的輥面磨損量程度上會產(chǎn)生細小的差別,一般生產(chǎn)運行中不去考慮。

        (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,編號在4~8之間,磨輥面磨損較大,說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影響磨機的單位電耗。

        (4)在磨盤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,造成煤磨磨輥面的外側(cè)磨損較大,因此煤粉細粉對磨輥工作面的磨損和沖刷更為嚴重。

        2 磨輥采用進口輥胎部件在使用周期內(nèi)的電耗變化

        如表2和圖4中所示,隨著運轉(zhuǎn)時間的推移,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。

        通過圖表可以看出,煤磨磨輥面的磨損后期是9.5個月后,煤磨的單位煤粉電耗也急劇升高至11~12kWh/t以上,此時對應(yīng)的磨損量約為42mm,磨輥面磨損后期磨損量約為42~62mm,這個時期煤磨設(shè)備系統(tǒng)總累計耗電量持續(xù)增長,理論上應(yīng)該給予及時更換,結(jié)果與實際操作相符合。

        表1 更換下來的煤磨磨輥最終的磨損情況,mm

        3 煤磨磨輥面的磨損量與生產(chǎn)操作情況的分析

        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)該是由振動引起的,一般磨輥直徑越大波形紋越大;另外,磨輥磨損過程中產(chǎn)生的有規(guī)律的波形紋路,與磨機的磨輥直徑和磨機的振動頻率可能有關(guān),這一點有待在今后的實際操作中再予驗證。

        4 磨輥面磨損的修復(fù)

        根據(jù)磨輥面的磨損情況,我們采用了KSW系列耐磨焊絲進行耐磨堆焊處理。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)和性能見表3。

        采用KSW266焊絲堆焊焊接磨輥面時的電流控制規(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,應(yīng)嚴格控制堆焊層間溫度,在堆焊施工過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,同時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訜岜Wo,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→輥面磨耗測量→上堆焊機工作臺→輥面焊補第一道→檢測焊道牢固性→焊補第一面、檢測牢固性→進行堆焊至輥面原尺寸或者要求的尺寸→下堆焊機工作臺→整修外觀→堆焊面的硬度、尺寸、探傷測試和檢查→整體防銹處理→預(yù)安裝測試,輥面上漆后再檢驗尺寸→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比表

        表7 煤磨磨輥進口新品備件與堆焊件成本效益對比表

        (2)關(guān)于堆焊磨輥面的硬度檢查測試情況

        在磨輥輥胎的任意區(qū)域隨機選取三等份的三個區(qū)域A、B、C,檢查磨輥輥面的上、中、下(或者左、中、右)三個位置的硬度值,每個測點測量三次取平均值來確定,輥面硬度分布數(shù)據(jù)見表5。

        (3)在整個煤磨磨輥的輥面堆焊修復(fù)過程中,要注意相關(guān)質(zhì)量檢查文件的編號、取得、整理、歸檔工作,包含評估、檢查的輥胎體探傷測試和尺寸測量工作、磨輥面堆焊實施過程、中間問題的記錄、最后的磨輥面硬度、安裝位置探傷檢查測試都要有照片和文字記錄,并注明相應(yīng)的時間、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)的磨輥見圖7。

        5 采用KSW266焊絲堆焊煤磨磨輥輥胎的使用情況

        在水泥生產(chǎn)線的實際使用中,我們對煤磨的磨輥磨損情況做了測量、預(yù)估(見表6),在磨輥輥面磨損的過程中,磨損量相對穩(wěn)定,平均約為2.5mm,使得月平均磨損量大為減少,延長了磨損初期、穩(wěn)定磨損期、磨損中期,在這些低電耗的使用時期,月平均煤粉單位電耗的變化開始減慢,而且幅度相對平緩,起到節(jié)約電力的作用(見圖8)。

        6 煤磨磨輥進口新品備件與堆焊件成本效益比較

        煤磨磨輥進口周期一般至少需要半年,輥胎的進口費用也非??捎^,我們對煤磨輥胎購置費用、使用壽命、煤粉總產(chǎn)量、煤粉單位電耗做了統(tǒng)計,見表7。

        通過表7可以看出,磨輥胎的堆焊件較進口件可減少購置費用31萬元,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20萬元以上,綜合節(jié)約費用51萬以上。

        7 煤磨磨輥堆焊使用的效果分析

        實際煤磨磨輥堆焊件使用周期一般18~24個月,但由于實際大修周期可能與磨輥的周期有些不同,有時會在18個月時就提前更換,對磨損的統(tǒng)計會造成一些影響,但是經(jīng)過2003~2007年的兩次拆換使用后,證實了耐磨性非常穩(wěn)定,未發(fā)生脫落或異常過度磨損的情況,為煤磨進一步增產(chǎn)創(chuàng)造了有利的條件。

        8 結(jié)語

        (1)采用KSW系列硬面堆焊焊絲可大大延長磨輥的磨損周期,相對增加磨機在低電耗的使用周期,節(jié)約運行總電量,保證全系統(tǒng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)率,減少設(shè)備拆換修理費用。

        (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,減少了新品采購和舊品的處理費用,減少了對環(huán)境的污染。

        (3)磨輥輥胎的更換應(yīng)在磨損后期及時更新,避免磨機在高電耗磨損期間運行。

        (4)文中單位電耗數(shù)值僅為對該生產(chǎn)線系統(tǒng)的實際統(tǒng)計,它與煤磨產(chǎn)量、運轉(zhuǎn)率、原煤的易磨性都有關(guān)系,由于每個水泥、電力工廠系統(tǒng)電量計量都存在差別,此項數(shù)據(jù)分析僅供參考。

        TQ172.632.5

        A

        1001-6171(2012)04-0085-03

        通訊地址:中國中材國際工程股份有限公司天津分公司,北京 100176;

        2011-11-17;

        呂 光

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