堆焊復(fù)合耐磨技術(shù)在水泥工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
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。
對于磨損問題，以前客戶一般采取更換同型號部件的方式進(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。
耐磨復(fù)合鋼板是在韌性好、價(jià)格低廉的普碳鋼板上覆上一層一定厚度的耐磨合金層，復(fù)合界面為完全的冶金結(jié)合。由于有韌性好的普碳鋼作基材，使得復(fù)合層可以實(shí)現(xiàn)用其他方法難以達(dá)到的高合金耐磨層，從而使耐磨復(fù)合鋼板達(dá)到了鑄造耐磨材料所無法達(dá)到的極高耐磨性。同時(shí)，由于母材為普碳鋼，不但降低了生產(chǎn)成本，而且可以實(shí)現(xiàn)自由焊接、拼接、彎曲、卷弧、卷管、打孔以及在普碳鋼一側(cè)焊接螺栓等，使耐磨復(fù)合鋼板的應(yīng)用范圍變得更加廣泛。此外，通過設(shè)計(jì)合金層的成分，還可以獲得耐磨耐熱、耐磨耐蝕等功能性復(fù)合層。
國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家自上世紀(jì)60年代起，就開始進(jìn)行耐磨復(fù)合鋼板的開發(fā)與推廣，現(xiàn)在耐磨復(fù)合鋼板已作為一種重要的抗磨材料被廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐中。近些年來，耐磨復(fù)合鋼板在冶金、煤炭、化工、建材、發(fā)電等領(lǐng)域得到了很好的推廣和應(yīng)用，解決了許多在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的磨損難題。與各種合金鋼、合金鑄鐵、鑄石、陶瓷、橡膠、聚氨脂等耐磨材料相比，耐磨復(fù)合鋼板所具有的高耐磨性、高韌性、可焊性及可再次成型性等多重材料特性，以其良好的性價(jià)比，受到眾多企業(yè)的認(rèn)可和好評。