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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(lè )蒂森公司旗下五大品牌之一的“蘇鐸鎧”產(chǎn)品,致力于耐磨、耐腐蝕材料的生產(chǎn)和技術(shù)應用,是耐磨堆焊領(lǐng)域唯一同時(shí)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(yè)有著(zhù)大量的實(shí)際應用業(yè)績(jì)和經(jīng)驗。

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鋼鐵行業(yè)應用


? 在現代化鋼鐵生產(chǎn)中,從原材料的粉碎、燒結直至鋼材的軋制等工藝流程中,由于生產(chǎn)工藝的要求和原料本身的特點(diǎn),決定了眾多的加工設備必須工作在苛刻的工作環(huán)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(cháng)時(shí)間暴露在惡劣環(huán)境下,同原料接觸之關(guān)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,伴隨著(zhù)維修人員勞動(dòng)強度提高并且維修費用增加……甚至出現非計劃的設備停車(chē)。

以燒結球團破碎機為例,該設備用來(lái)破碎從燒結臺車(chē)上卸下來(lái)的大塊燒結礦,將其破碎成符合生產(chǎn)要求的適宜粒度;其破碎工作主要通過(guò)齒輥的破碎和臺車(chē)蓖板的減切和擠壓動(dòng)作。

通常,燒結礦的溫度達到750~850℃左右,且本身質(zhì)地非常堅硬,對破碎齒會(huì )產(chǎn)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,破碎齒和蓖板會(huì )加速磨損,壽命大大縮短。從目前的實(shí)踐經(jīng)驗來(lái)看地,解決以上問(wèn)題的最佳方式在齒輥上、蓖板上的工作區域內堆焊耐高溫、抗高應力磨損的硬質(zhì)合金層,同時(shí)主軸通水冷卻。

我公司擁有相應的技術(shù)、材料、工藝來(lái)制造全新齒輥(含破碎齒)和蓖板,同時(shí)也可以以將下線(xiàn)的破碎齒和蓖板堆焊修復到原始尺寸。經(jīng)我公司堆焊后,合金600℃下硬度沒(méi)有陡降,在873℃時(shí)仍可保持好的高溫組織穩定性和高溫和長(cháng)期時(shí)效硬度穩定性,同時(shí)抗氧化性能好,氧化膜致密,牢固,不產(chǎn)生剝落。

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

鋼廠(chǎng)的核心設備-軋鋼機,同樣工作在苛刻條件下。以熱軋薄板為例,液態(tài)鋼水從結晶器出來(lái),在足輥的帶動(dòng)下前進(jìn),經(jīng)過(guò)彎曲段、扇形段,鋼水由液態(tài)逐漸凝固,表面溫度逐漸下降;多面手經(jīng)過(guò)拉矯機、除鱗機、加熱爐等進(jìn)入軋制工段,直至產(chǎn)出合格產(chǎn)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,極容易產(chǎn)生冷熱疲勞;加上鋼坯對軋輥的應力,使軋輥很快產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋,龜裂,甚至掉塊。

通過(guò)堆焊硬質(zhì)合金可非常完美的解決以上問(wèn)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。足輥和拉矯輥修復前的預熱、層間溫度控制及焊后的熱處理工藝都非常簡(jiǎn)單;選用合適的焊接材料并應用合理的焊接工藝進(jìn)行堆焊后,一般壽命在12個(gè)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,并承受著(zhù)遠遠高于其的外部應力,同時(shí)因為生產(chǎn)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(chǎng)家屈指可數,無(wú)論是生產(chǎn)周期還是價(jià)格,新輥的各方面制造成本都非常驚人。當支撐輥達到下線(xiàn)尺寸時(shí),通常作報廢處理,此時(shí)軋輥的實(shí)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(jīng)濟上極其不劃算,而且也造成了巨大浪費。

應用堆焊修復技術(shù),在達到報廢標準的軋輥表面堆焊硬面合金,可將輥面尺寸恢復到原始新輥的輥面尺寸。修復后的支撐輥能到新輥的技術(shù)指標,成本公為購買(mǎi)新輥的幾分之一,并且可以反復修復。

對于此類(lèi)工作,無(wú)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(shí)際操作經(jīng)驗。

除此之外,我們還可以修復其它需要高耐磨性、高沖擊性、高硬度、抗高溫的鋼廠(chǎng)設備,如錘式破碎機之錘頭和蓖板堆焊,顎式破碎機顎板堆焊,高爐料鐘和鐘座,連接器,各種軋輥和軋機導位等……

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水泥行業(yè)應用

??? 在當今經(jīng)濟高速發(fā)展的社會(huì )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。

作為水泥生產(chǎn)的最關(guān)鍵設備,立磨以其運行效率高、工作穩定、維護簡(jiǎn)單、噪音低等特點(diǎn),已被越來(lái)越多的客戶(hù)采用。

立磨依靠磨盤(pán)、磨輥間的擠壓、研磨運動(dòng)去粉碎磨料,水泥生產(chǎn)中的磨料主要是水泥生料、煤矸石、礦渣、鋼渣、煤等。長(cháng)時(shí)間運行后,由于磨料對磨盤(pán)、磨輥不斷的磨損,導致磨盤(pán)和磨輥之間的研磨面結合曲線(xiàn)偏離,繼而導致有效磨面積減小,設備效率急劇下降,粉磨同質(zhì)量磨料所需耗電量大大提高。同時(shí)運行時(shí)震動(dòng)值增大,導致液壓系統、傳動(dòng)系統和馬達的負荷不穩定,甚至造成立磨不能啟動(dòng)。

磨料對立磨造成的磨損主要為磨粒磨損、通常伴隨高沖擊和一定的應力。如水泥生料會(huì )對磨盤(pán)、輥產(chǎn)生高沖擊,中等應力的鑿切磨粒磨損;煤帶來(lái)的是低沖擊,低應力磨損;而礦渣所產(chǎn)生的則是低沖擊、中等應力下的疲勞磨損。

對于磨損問(wèn)題,以前客戶(hù)一般采取更換同型號部件的方式進(jìn)行維修,但原裝磨盤(pán)、磨輥一般非常昂貴,并且周期很長(cháng),對正常的水泥生產(chǎn)造成的壓力很大。如今,更多的水泥企業(yè)采用堆焊合金硬面層的試來(lái)修復舊磨輥,堆焊后的磨盤(pán)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,將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(wèn)題……當堆焊金屬出現不規則磨損后,由于磨盤(pán)、磨輥結合面偏離設計線(xiàn)形,會(huì )產(chǎn)生接觸應力惡化,硬度不均等問(wèn)題,磨盤(pán)和磨輥會(huì )非線(xiàn)性加速磨損,甚至堆焊層整體剝落。

不合理的硬面堆焊后,容易出現的幾種典型問(wèn)題是:

○硬面層磨損速度過(guò)快

○不均勻磨損

○磨輥、磨盤(pán)邊緣崩角

○硬面層局部剝落

○硬面層整體剝離


??? 立磨是工業(yè)產(chǎn)中耗費電能非常大的設備之一。部企業(yè)中,在同等工況下粉碎同樣多的磨料,初始投運時(shí)立磨所消耗電量?jì)H占磨盤(pán)、磨輥嚴重磨損后所消耗電量的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(pán)、磨輥磨損。

更重要的是,高耗能、低效率運行時(shí)間約占整個(gè)維修周期60%。通過(guò)降低磨損率,防止不均勻磨損和不規則磨損,可保證磨盤(pán)、磨輥在長(cháng)時(shí)間內保持良好的結合面曲線(xiàn),以使設備在更長(cháng)的時(shí)間內保持高效運行狀態(tài)。

對于企業(yè)整體運行而言,通過(guò)解決以上問(wèn)題可延長(cháng)設備維修周期,縮短工期,減小工作量,節省檢修費用;并提高生產(chǎn)安全穩定性,保持整體機組在較效狀態(tài)運行。

相比進(jìn)口原裝高鉻鑄鐵材質(zhì),在研磨同等品質(zhì)磨料,其它運行情況相同,并且實(shí)際磨損尺寸等同于原裝部件磨損尺寸的情況下,進(jìn)行堆焊后的磨盤(pán)、磨輥壽命可提高1.3倍以上,并可多次修復。

目前,在全世界,已經(jīng)有很多具有代表性的客戶(hù)在使用我們的產(chǎn)品和工藝,包括水泥生產(chǎn)企業(yè)、水泥設備制造企業(yè)、及眾多的專(zhuān)業(yè)水泥設備維修企業(yè),所涉及的工作包括磨盤(pán)、磨輥新品的堆焊制造,以及下線(xiàn)舊部件的修復等。

由于諸多原因,目前仍有很多水泥生產(chǎn)企業(yè)在使用輥壓機,它主要由兩個(gè)同步相對運動(dòng)的輥子組成。物料由輥子上部喂料口卸下,進(jìn)入輥間的縫隙中,在高壓魔力的作用下,產(chǎn)出合適粒度的物料。

在工作過(guò)程中,物料顆粒在壓力作用下會(huì )使輥面產(chǎn)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(huán)壓、拉應力,當循環(huán)應力超過(guò)輥子材料的疲勞強度時(shí),在表面層將引發(fā)裂紋。在循環(huán)荷作用下,亞表層的塑性變形繼續發(fā)展,裂紋也會(huì )逐步向內擴展。從輥壓機的工作狀況來(lái)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(guò)程中,很容易出現大面積剝落;同時(shí)由于疲勞層的縱橫交錯,導致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(zhì)量,長(cháng)期下去,很可能造成整個(gè)輥體報廢。

從擠壓輥的磨損機理可以看出,如果通過(guò)堆焊合金面層的方式來(lái)解決以上問(wèn)題,則要求焊后不僅耐磨性要好,而且要具備較高的韌性和抗疲勞性。同時(shí),由于輥身容易局部磨損過(guò)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、疲勞等導致的磨損問(wèn)題,我公司有一系列焊接材料、先進(jìn)的施工工藝、完善的配套加工設備以及富有經(jīng)驗的技術(shù)工程師隨時(shí)為客戶(hù)解決問(wèn)題。

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火電、水電行業(yè)應用


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

在火力發(fā)電站中,最為重要的生產(chǎn)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將煤進(jìn)行粉碎,為鍋爐提供燃燒原料;該設備直接關(guān)系電廠(chǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性和穩定性。

隨著(zhù)原煤的供應日趨緊張,為了滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要,發(fā)電廠(chǎng)需要經(jīng)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(zhì)含量超標和燃燒值降低。由于煤矸石的硬度大大高于煤,且其它雜質(zhì)含量超標,現在研磨同等重量的煤,磨盤(pán)、磨輥的磨損大大高于正常值;同時(shí)研磨出的煤粉燃燒值低于正常值,為滿(mǎn)足燃燒值,就需要提高磨煤機的工作量,從而進(jìn)一步加劇磨盤(pán)、磨輥的磨損。

磨盤(pán)、磨輥大量磨損尤其是不均勻磨損后所帶來(lái)的直接危害是:

磨盤(pán)和磨輥之間的接觸研磨面結合曲線(xiàn)偏離,導致研磨面積減小,磨煤機效率急劇下降,研磨同質(zhì)量燃煤所需耗電量大大提高。同時(shí)震動(dòng)增大,易導致傳動(dòng)軸、齒輪及軸承等過(guò)熱及磨損增大,縮短其使用壽命;甚至磨煤機跳停,在短時(shí)間內影響發(fā)電機組出力和電網(wǎng)的穩定。

發(fā)生以上新問(wèn)題的最主要原因是磨盤(pán)和磨輥的抗沖擊性和抗磨粒磨損性能差,使用堆焊合金后的磨盤(pán)、輥可提升相應性能,降低磨損率,最終延長(cháng)立磨高效運行的時(shí)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(huì )發(fā)生磨損,如斗輪裝載機,輸煤管道的耐磨板,送、引風(fēng)機葉片……

火電站的三大主機,即汽輪機、鍋爐及電機,是發(fā)電站最核心的設備。任何一個(gè)環(huán)節出現故障都會(huì )影響正常的發(fā)電。

鍋爐的任務(wù)是制造高壓蒸汽,以驅動(dòng)汽輪機,蒸汽的溫度、壓力、流量的穩定至關(guān)重要。此環(huán)節上,很多同蒸汽接觸的設備易出現氣蝕、空穴等問(wèn)題,如給水泵葉片、閥門(mén)的閥板和閥座、汽輪機葉片……此外,很多部件工作時(shí)會(huì )處在高速旋轉狀態(tài),如氣輪機轉子和發(fā)電機轉子,即使再好的潤滑,長(cháng)時(shí)間運行后,都會(huì )出現磨損和拉傷。

對于以上問(wèn)題,可通過(guò)堆焊硬質(zhì)合金的方法解決。但由于上述部件不能局部過(guò)度受熱,否則易導致部件變形或金屬組織變化,所以焊接時(shí)必須采用特種工藝,并加裝保護裝置。

水力發(fā)電站的最主要設備是水輪機,水輪機在運行中的最主要問(wèn)題是磨蝕。

在排沙期,除了高含沙及石英砂、長(cháng)石的水流直接對水輪機進(jìn)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(dòng)加大,從而使過(guò)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(jīng)常在偏離設計工況的區域運行,振動(dòng)加劇,產(chǎn)生氣蝕破壞。以上問(wèn)題最終導致葉片偏離設計線(xiàn)形,水流流態(tài)惡化,機組效率迅速下降,嚴重影響安全、經(jīng)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(huán)、轉輪上冠與下環(huán)止漏環(huán)、導葉過(guò)流面、導葉上下斷面、立面封水面和部分導葉軸頸等過(guò)流面等。針對以上部位的磨損及氣蝕問(wèn)題,可通過(guò)堆焊相應的耐磨合金材料的方式來(lái)解決。

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其它行業(yè)應用

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??? 軌道運輸設備的軌道和金屬車(chē)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、塑料擠壓機螺桿、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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