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“蘇鐸鎧”產(chǎn)品，致力于耐磨、耐腐蝕材料的生產(chǎn)和技術(shù)應(yīng)用，是耐磨堆焊領(lǐng)域唯一同時(shí)具有ASME和TUV認(rèn)證體系中最為嚴(yán)格之核級(jí)認(rèn)證的公司，在核電、石化、冶金、水泥、礦山等行業(yè)有著大量的實(shí)際應(yīng)用業(yè)績和經(jīng)驗(yàn)。

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鋼鐵行業(yè)應(yīng)用

? 在現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)中，從原材料的粉碎、燒結(jié)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(shè)備必須工作在苛刻的工作環(huán)境中，如高溫、高應(yīng)力、強(qiáng)沖擊、重度摩擦、熱侵蝕、冷熱疲勞等…

設(shè)備長時(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(jié)果是設(shè)備的運(yùn)行效率急劇下降，能耗陡升，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率降低，維修周期縮短，伴隨著維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度提高并且維修費(fèi)用增加……甚至出現(xiàn)非計(jì)劃的設(shè)備停車。

以燒結(jié)球團(tuán)破碎機(jī)為例，該設(shè)備用來破碎從燒結(jié)臺(tái)車上卸下來的大塊燒結(jié)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齒輥的破碎和臺(tái)車蓖板的減切和擠壓動(dòng)作。

通常，燒結(jié)礦的溫度達(dá)到750～850℃左右，且本身質(zhì)地非常堅(jiān)硬，對(duì)破碎齒會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的固體磨粒磨損，加之破碎工作負(fù)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(yàn)來看地，解決以上問題的最佳方式在齒輥上、蓖板上的工作區(qū)域內(nèi)堆焊耐高溫、抗高應(yīng)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(yīng)的技術(shù)、材料、工藝來制造全新齒輥（含破碎齒）和蓖板，同時(shí)也可以以將下線的破碎齒和蓖板堆焊修復(fù)到原始尺寸。經(jīng)我公司堆焊后，合金600℃下硬度沒有陡降，在873℃時(shí)仍可保持好的高溫組織穩(wěn)定性和高溫和長期時(shí)效硬度穩(wěn)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(tǒng)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。

鋼廠的核心設(shè)備-軋鋼機(jī)，同樣工作在苛刻條件下。以熱軋薄板為例，液態(tài)鋼水從結(jié)晶器出來，在足輥的帶動(dòng)下前進(jìn)，經(jīng)過彎曲段、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)過拉矯機(jī)、除鱗機(jī)、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(jié)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(duì)軋輥的應(yīng)力，使軋輥很快產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，龜裂，甚至掉塊。

通過堆焊硬質(zhì)合金可非常完美的解決以上問題。我們可以提供氮化加強(qiáng)或碳化加強(qiáng)的焊絲焊劑，可大大穩(wěn)定輥身金相組織，提高合金組織強(qiáng)度、紅硬性、耐熱性和耐腐蝕性。足輥和拉矯輥修復(fù)前的預(yù)熱、層間溫度控制及焊后的熱處理工藝都非常簡單；選用合適的焊接材料并應(yīng)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(jù)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(shù)倍，并承受著遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其的外部應(yīng)力，同時(shí)因?yàn)樯a(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家屈指可數(shù)，無論是生產(chǎn)周期還是價(jià)格，新輥的各方面制造成本都非常驚人。當(dāng)支撐輥達(dá)到下線尺寸時(shí)，通常作報(bào)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(jì)上極其不劃算，而且也造成了巨大浪費(fèi)。

應(yīng)用堆焊修復(fù)技術(shù)，在達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的軋輥表面堆焊硬面合金，可將輥面尺寸恢復(fù)到原始新輥的輥面尺寸。修復(fù)后的支撐輥能到新輥的技術(shù)指標(biāo)，成本公為購買新輥的幾分之一，并且可以反復(fù)修復(fù)。

對(duì)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(zhí)行，我公司均有成熟的方案和豐富的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。

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

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水泥行業(yè)應(yīng)用

??? 在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的社會(huì)背景下，作為工程建設(shè)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(shè)備，立磨以其運(yùn)行效率高、工作穩(wěn)定、維護(hù)簡單、噪音低等特點(diǎn)，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(yùn)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。長時(shí)間運(yùn)行后，由于磨料對(duì)磨盤、磨輥不斷的磨損，導(dǎo)致磨盤和磨輥之間的研磨面結(jié)合曲線偏離，繼而導(dǎo)致有效磨面積減小，設(shè)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(yùn)行時(shí)震動(dòng)值增大，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和馬達(dá)的負(fù)荷不穩(wěn)定，甚至造成立磨不能啟動(dòng)。

磨料對(duì)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(yīng)力。如水泥生料會(huì)對(duì)磨盤、輥產(chǎn)生高沖擊，中等應(yīng)力的鑿切磨粒磨損；煤帶來的是低沖擊，低應(yīng)力磨損；而礦渣所產(chǎn)生的則是低沖擊、中等應(yīng)力下的疲勞磨損。

對(duì)于磨損問題，以前客戶一般采取更換同型號(hào)部件的方式進(jìn)行維修，但原裝磨盤、磨輥一般非常昂貴，并且周期很長，對(duì)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修復(fù)舊磨輥，堆焊后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(dāng)，將極容易出現(xiàn)堆焊層硬度不合理和不均勻，母材和堆焊層結(jié)合強(qiáng)度低等問題……當(dāng)堆焊金屬出現(xiàn)不規(guī)則磨損后，由于磨盤、磨輥結(jié)合面偏離設(shè)計(jì)線形，會(huì)產(chǎn)生接觸應(yīng)力惡化，硬度不均等問題，磨盤和磨輥會(huì)非線性加速磨損，甚至堆焊層整體剝落。

不合理的硬面堆焊后，容易出現(xiàn)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(yè)產(chǎn)中耗費(fèi)電能非常大的設(shè)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(yùn)時(shí)立磨所消耗電量僅占磨盤、磨輥嚴(yán)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、磨輥磨損。

更重要的是，高耗能、低效率運(yùn)行時(shí)間約占整個(gè)維修周期60%。通過降低磨損率，防止不均勻磨損和不規(guī)則磨損，可保證磨盤、磨輥在長時(shí)間內(nèi)保持良好的結(jié)合面曲線，以使設(shè)備在更長的時(shí)間內(nèi)保持高效運(yùn)行狀態(tài)。

對(duì)于企業(yè)整體運(yùn)行而言，通過解決以上問題可延長設(shè)備維修周期，縮短工期，減小工作量，節(jié)省檢修費(fèi)用；并提高生產(chǎn)安全穩(wěn)定性，保持整體機(jī)組在較效狀態(tài)運(yùn)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(yùn)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、磨輥壽命可提高1.3倍以上，并可多次修復(fù)。

目前，在全世界，已經(jīng)有很多具有代表性的客戶在使用我們的產(chǎn)品和工藝，包括水泥生產(chǎn)企業(yè)、水泥設(shè)備制造企業(yè)、及眾多的專業(yè)水泥設(shè)備維修企業(yè)，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復(fù)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(jī)，它主要由兩個(gè)同步相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)咏M成。物料由輥?zhàn)由喜课沽峡谛断拢M(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(yīng)力，當(dāng)循環(huán)應(yīng)力超過輥?zhàn)硬牧系钠趶?qiáng)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(xù)發(fā)展，裂紋也會(huì)逐步向內(nèi)擴(kuò)展。從輥壓機(jī)的工作狀況來看，輥面的磨損屬于高應(yīng)力、中等沖擊磨粒磨損和疲勞磨損。

在輥體運(yùn)行過程中，很容易出現(xiàn)大面積剝落；同時(shí)由于疲勞層的縱橫交錯(cuò)，導(dǎo)致裂紋延伸至輥?zhàn)幽阁w，使輥面出現(xiàn)大量缺陷，直接影響輥體質(zhì)量，長期下去，很可能造成整個(gè)輥體報(bào)廢。

從擠壓輥的磨損機(jī)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深，所以要求堆焊材料必須可以局部大厚度堆焊，并且結(jié)合強(qiáng)度要高，不能有裂紋。

對(duì)于克服水泥設(shè)備運(yùn)行中因?yàn)閼?yīng)力、沖擊、疲勞等導(dǎo)致的磨損問題，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(shè)備以及富有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工程師隨時(shí)為客戶解決問題。

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火電、水電行業(yè)應(yīng)用

電力作為當(dāng)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?yàn)殡姷臉O度重要性和不可存儲(chǔ)必一，擔(dān)當(dāng)著電力生產(chǎn)的火電和水電企業(yè)的運(yùn)行之安全性、穩(wěn)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(zhuǎn)化就需要磨煤機(jī)。立式磨煤機(jī)的作用是將煤進(jìn)行粉碎，為鍋爐提供燃燒原料；該設(shè)備直接關(guān)系電廠運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

隨著原煤的供應(yīng)日趨緊張，為了滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，發(fā)電廠需要經(jīng)常使用偏離設(shè)計(jì)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(biāo)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(biāo)，現(xiàn)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(shí)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(jī)的工作量，從而進(jìn)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后所帶來的直接危害是：

磨盤和磨輥之間的接觸研磨面結(jié)合曲線偏離，導(dǎo)致研磨面積減小，磨煤機(jī)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(dǎo)致傳動(dòng)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(jī)跳停，在短時(shí)間內(nèi)影響發(fā)電機(jī)組出力和電網(wǎng)的穩(wěn)定。

發(fā)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，使用堆焊合金后的磨盤、輥可提升相應(yīng)性能，降低磨損率，最終延長立磨高效運(yùn)行的時(shí)間和維修周期。

除磨煤機(jī)外，還有大量同煤或粉接觸的設(shè)備會(huì)發(fā)生磨損，如斗輪裝載機(jī)，輸煤管道的耐磨板，送、引風(fēng)機(jī)葉片……

火電站的三大主機(jī)，即汽輪機(jī)、鍋爐及電機(jī)，是發(fā)電站最核心的設(shè)備。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)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(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，蒸汽的溫度、壓力、流量的穩(wěn)定至關(guān)重要。此環(huán)節(jié)上，很多同蒸汽接觸的設(shè)備易出現(xiàn)氣蝕、空穴等問題，如給水泵葉片、閥門的閥板和閥座、汽輪機(jī)葉片……此外，很多部件工作時(shí)會(huì)處在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，如氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，即使再好的潤滑，長時(shí)間運(yùn)行后，都會(huì)出現(xiàn)磨損和拉傷。

對(duì)于以上問題，可通過堆焊硬質(zhì)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(dǎo)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(hù)裝置。

水力發(fā)電站的最主要設(shè)備是水輪機(jī)，水輪機(jī)在運(yùn)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(duì)水輪機(jī)進(jìn)行磨損破壞外，還由于電站低水頭運(yùn)行，造成水輪機(jī)偏離設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行，機(jī)組振動(dòng)加大，從而使過流部件的氣蝕加重；即使在非汛期，如果機(jī)組參與潮流調(diào)節(jié)，同樣使得機(jī)組經(jīng)常在偏離設(shè)計(jì)工況的區(qū)域運(yùn)行，振動(dòng)加劇，產(chǎn)生氣蝕破壞。以上問題最終導(dǎo)致葉片偏離設(shè)計(jì)線形，水流流態(tài)惡化，機(jī)組效率迅速下降，嚴(yán)重影響安全、經(jīng)濟(jì)性。

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

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其它行業(yè)應(yīng)用

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??? 軌道運(yùn)輸設(shè)備的軌道和金屬車輪、大型齒輪、重載金屬軸、轉(zhuǎn)子軸頸、圓錐破碎機(jī)、絞龍、攪拌器臂及葉片、切碎機(jī)刀片、塑料擠壓機(jī)螺桿、沖壓模具、鍛壓模具、沖頭、穿孔芯棒、軋油機(jī)、蔗糖加工設(shè)備……