辊压机修复工艺.doc

辊压机运行过程中辊面不同磨损状况及相应的堆焊修复工艺郑州机械研究所王欣 李军伟 尼军杰 杨威 河南同力水泥有限公司 樊红军 杨希民 王志中一、前言：随着辊压机在水泥行业的推广应用，为水泥生产带来应有的贡献，特别是在提高磨机产量，降低电耗方面，起到非常积极的作用。但辊压机在使用过程中，辊面经常磨损，修复辊面是每个使用辊压机的水泥厂都要面临的问题。有的采用辊压机生产厂家的修复方案，购买厂家推荐的焊接材料。有的委托辊压机厂家修复。而辊压机生产企业工作重点是生产辊压机，在辊面修复方面不太重视。郑州机械研究所在耐磨堆焊方面积累了几十年的工作经验，认真分析辊压机辊面的磨损机理，研制了ZD系列药芯焊丝。针对辊压机的不同运行阶段及辊面的不同磨损状况，制定了相应的修复工艺。本文结合河南同力水泥有限公司辊压机的实际情况，介绍辊面的修复方法。二、修复工艺：河南同力水泥有限公司2000T/D水泥熟料生产线的水泥粉磨系统是由KOPPERN辊压机（引进德国，型号：92/105V 850 DG1E，规格：1000mm850mm）、球磨机（4.2m11m）和OSepa选粉机（N2000）组成的辊压机预粉磨系统，设计生产能力为110T/H，于1998年11月投产。辊压机运行初期，效果很好，磨机台时产量超过可达150T/H，主电机运行电流在2832A，系统压力165180BAR，工作辊缝2023MM。随着辊压机的运行时间的延长，辊面会出现一下几种磨损状况：辊面磨损状况一：正常磨损辊面运行初期磨损主要是正常磨损，辊面耐磨层基本磨损完。对于这种只是耐磨花纹磨损，辊面也没有凹坑等严重缺陷时，可以采用下面的修复工艺：1、用电动钢丝刷或毛刷清理辊子最上面的一段辊面，最好用乙炔焰烘烤辊面，通过烘烤，既可以把辊面微裂纹里的粉尘吹出来，也可以起到预热辊面的作用。2、用ZD310焊条堆焊辊面耐磨层，堆焊高度在5mm左右。 3、焊完一段后，转动辊压机，把待焊的另一段辊面转到上面来，按上述方法继续堆焊。依次类推，直至把整个辊面焊完。4、堆焊时注意测量堆焊的高度，要保证辊子的圆度，以免辊面不圆而导致辊压机的震动。如果有条件，也可以采用CO2气保护焊接工艺，用ZD310焊丝。由于CO2气保护焊接工艺工作效率比较高，所以这种焊接工艺特别适用于停机时间比较短的情况。辊面磨损状况二：辊面局部剥落破坏辊面反复修复35次以后，随着焊接次数的增加，辊面疲劳裂纹就会产生，辊面磨损会进入第二阶段辊面局部剥落破坏。如果辊面出现掉大块现象（图1）， 图1 辊面局部破坏可以采用下面的修复工艺：1、用电动钢丝刷或毛刷把辊面凹坑中的粉尘清理干净。2 用ZD1焊丝补焊凹坑，留5mm左右的余量堆焊ZD3耐磨层，其余全部用ZD1焊丝补焊。3、然后用ZD3焊丝堆焊一层耐磨层，厚度为5mm。4、耐磨层焊完后，再用ZD310焊丝堆焊耐磨层，耐磨条纹宽度为1520mm，高度为5mm左右，间隔为510mm； 由于辊面焊接应力加大，局部凹坑补焊平整后，其他部位可能又会出现凹坑。河南同力水泥有限公司的辊压机自2006年开始，辊子辊面出现大面积磨损，耐磨花纹破坏严重，局部出现掉块，形成凹坑。辊压机挤压效果急剧下降，电流一直在22A以下，系统压力120140BAR，工作辊缝1418MM，系统震动加剧，加速了双齿形联轴器的不正常磨损，喂料稳重仓不稳，经常冲料，导致小仓提升机电流增高而跳停，极大地影响了磨机的稳定，台时也明显下降120T/H以下，此时的辊面出现新的磨损状况。辊面磨损状况三：辊面疲劳破坏辊面出现掉块严重缺陷的辊压机，由于修复工作量较大，建议在水泥生产淡季时修复，最好采用CO2气保护焊接工艺，气保护焊的工作效率是手工电弧焊的35倍，焊丝的利用是焊条的1.5倍。可以短期内完成修复工作，相应的修复工艺为： 1、去除辊面残留硬层及裂纹。用碳弧气刨对辊面进行彻底清理，辊面待焊部位的残留硬层、裂纹、粉尘、铁锈等都要清理干净，使之露出金属光泽。 2、用ZD1焊丝焊接过渡层，通过过渡层的焊接，使高低不平的辊面形成较平缓的外圆面，以便于缓冲层及耐磨层的焊接。 3、用ZD3焊丝焊辊面耐磨层，焊时注意测量辊体尺寸及圆度，焊到辊体要求尺寸为止。 4、耐磨层焊完后，然后用ZD310 焊丝连续堆焊横纹。如果水泥厂没有 CO2气保护焊机，也可用直流焊机，用手工电弧焊，用ZM、ZD3、ZD310焊条分别取代ZD1、ZD2、ZD3、ZD310焊丝。这种焊接方式效果不如焊丝，效率也低，在有气保护焊机的情况下不宜采用。辊面磨损状况四：辊面严重破坏由于在线修复的焊接工艺条件的限制，修复效果往往不能达到更高的要求，在线修复一般使用半年时间。对于辊面磨损严重的辊面，强烈建议进行离线修复。河南同力水泥有限公司的辊压机辊子于2007年10月份在郑州机械研究所进行离线修复的。离线修复工艺如下：1、用短电弧（电熔刨）切削专用机床对辊面进行彻底清理，把辊面残留硬层、裂纹、粉尘、铁锈等都要清理干净，然后打磨出金属光泽。如图2；图2 短电弧切削车床2、用超声波探伤仪对清理过的辊子进行超声波探伤，检查辊体内部是否存在疲劳裂纹、疏松组织。特别是对运行多年的辊子，对辊体进行超声波探伤非常有必要。如图3；图3 超声波探伤仪3、用ZD1焊丝堆焊打底层，通过打底层的焊接，使高低不平的辊面形成较平缓的外圆面，以便于过度层及耐磨层的焊接；然后采用ZD3药芯焊丝堆焊表面耐磨堆焊层；4、 最后采用ZD310焊丝(1.6)堆焊耐磨花纹层，如图4。图4 离线修复的辊压机辊子效果图修复过程中对辊体进行整体消除焊接应力热处理，彻底消除辊体的焊接应力，恢复辊体的强韧性。经过恢复性大修后的辊体完全可以与新辊体相媲美，耐磨性能甚至优于新辊体。恢复性大修可以保证辊体长期安全的运行，修复后的辊体耐磨性能可以保证辊体运行8000小时以上。采用离线修复工艺为江苏某台泥修复的17001800辊压机（德国洪堡公司生产），从2007年元月投入使用，截至到2009年3月，已经累计使用两年多，磨损均匀，使用效果良好，至今没有补焊过。如图5图5、江苏某台泥的17001800辊压机使用2年后三、结束语辊压机在不同的运转阶段，辊面的磨损状况是不同的，使用厂家要结合辊面的实际磨损情况，采用上述不同修