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常見問題

立磨磨辊及磨盘襯板的维修与节能探讨

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2015/12/22     浏覽次數:    
       在水泥工业中立磨可分为四类:煤磨、生料磨、水泥磨(磨熟料)、矿渣磨。由于功能不同、磨料不同,所以当磨损导致产量下降而必须加以维修的时机及方法也有相当大的差异。

  1、维修时机     

  当磨辊及磨盘襯板产生磨损过甚时,产量会下降,而产量的下降意味着能源的浪费。以FISMlDTI-{ATOX50立磨为例,ATOX50立磨电动机功率约为4 0(03kW/h(含立磨主电机、选粉机、进料泵等电动机功率),即每小时要用掉约4 000度电,折合人民币约为2000余元,一年电耗则约在1500万元左右。若效率下降10%,则一年电耗损失约150万元,由此产生了能源的极大浪费。所以如果单纯以节能考量,则磨损越少,越早维修越节能。然而拆换磨辊及磨盘襯板是一个耗时、耗力的工程,且牵涉到因停机而造成的停产损失。其实此二者是同样重要的,另因前者是隐形的(电费是整厂合计),虽然此电耗可以单独核算,但大部分业主仅注意到拆换费用,而往往忽略能源浪费所发生的费用,所以笔者于此以数字举例的形式来佐证。

  2、拆换费用     

  拆換費用包括三個項目:更換備品費用;拆換人工費用;停産損失。

  2.1、更换备品费用     

  更換物有二種選擇:①新品;②舊品硬面再生堆焊修複。前者的費用隨更換次數累積而增加,而後者的硬面堆焊是以堆焊量計價,且堆焊後的使用壽命比新品較長些,故費用會隨著更換次數而遞減。

  2.2、拆换人工费用   

  此費用仍會隨更換次數的增加而俱增,但如采取在線堆焊修複則無此費用。

  2.3、停产损失   

  停产损失视拆换所需时间或在线修复所需时间而定,由于每停产一天将损失几十万甚至上百万(视生产线线能力不同而不同),所以如果单独为了维修磨辊或磨盘襯板而停机,其费用是相当可观,  通常必须配合全厂大修来停机,最好是在大修期限内完成磨辊及磨盘襯板的更换或修复。而且这是决  定磨辊或磨盘襯板是否可以采取在线堆焊修复的考量重点。一般来说,生料磨和水泥磨由于其堆焊量  很大,需要几十天才能完成堆焊修复,如果采取在线施工,则停产损失费用会相当大。   

  3、风险性   

  3.1、新品(高鉻鑄鐵)    

  以高鉻鑄鐵爲材質鑄造新品此爲目前最常用的方法,通常其碳含量約爲3%,鉻含量約爲21%。此二者在高溫下生成Cr7C3嵌埋在鐵基(奧氏體或馬氏體)中,而形成一種非常耐磨的結構組織,其洛氏硬度HRC約爲56。高鉻鑄鐵最大的風險就是斷裂的問題。斷裂的主要原因有二種:一是硬度過高,當碳及鉻的含量越高則硬度也會越高且越耐磨,但斷裂的可能性也增高;二是硬度的均勻問題,當高鉻鑄鐵澆鑄後並以熱處理的方法來提高其硬度時,如果硬度的均勻度差異太大時(一般維氏硬度HV差不能大于30),就會産生斷裂。所以隨著物件體積增大,均勻度越難控制,斷裂的可能性也就越大。這也就是目前國內如lM56.2+2或UM50.4磨輥新品斷裂而時有所聞的原因。

  3.2、新品(鑄造+堆焊)    

  以中碳鋼爲材質鑄造預留磨耗部份,再以硬面焊材實施硬面堆焊,此種方法完全沒有斷裂的風險。而且因爲硬面堆焊的耐磨層硬度較高,HRC約爲60(一般含碳量約爲5%,含鉻量約爲27%)且_Cr7C3金相組織較佳,所以相對于新品高鉻鑄鐵更耐磨。此種方法最大的風險就是耐磨層的剝落,産生剝落的情況有二種:一是耐磨層與母材中碳鋼剝離;二是耐磨層之間剝離。一般耐磨層越厚剝落的可能性越高,剝落勢必造成停機,損失巨大。若要想做到耐磨且不剝落取決于:①焊絲的選擇;②施工工藝;③員工敬業精神。此三者同等重要,如疏忽其中之一均會産生嚴重的後果。

  3.3、硬面再生焊補    

  将磨损后的磨辊及磨盘襯板以硬面焊丝(或焊条)堆焊修复至原始尺寸,此法由于具有较耐磨且成本低的优势,经我公司之推广,已广泛地被厂家采用。由于耐磨层的拉力强度几乎为零,也就是说耐磨层只有耐磨的功能,所以当磨损后的母材强度不足以支撑粉磨运转时的压力,虽然焊补至原尺寸,但在使用中也会有断裂的风险存在。且由于堆焊时产生了局部加热,而局部加热会使高铬铸铁母材断裂的可能性增加。   

  4、實施硬面再生焊補的方法

  4.1、在線施工    

  此法是磨损后的磨辊或磨盘襯板无须拆下,而将堆焊设备在现场架设实施堆焊修复。此法的优点是无须拆换,所以可以省下部分拆换费用。此法的缺点是如果工作量太大,则停机的时间会加长,使得停产损失增加。在线施工因工作条件不理想,且对磨损后的母材无法做全面的检查,更加大了断裂(包括施工中及运转中)的可能性,风险很大,所以笔者认为最好不要采用。一般用在不得以的情况下,例如表面剥落的矿渣磨,因其磨损较快,且磨耗增加效率下降会很快,焊补周期短,且工作量不大。

  4.2、離線施工    

  此法是将磨损后的磨辊或磨盘襯板拆下来运输到堆焊企业工厂实施堆焊修复。此法的缺点是磨辊或磨盘襯板必须拆下,增加了拆换费用。   

  此法优点有三:   

  (1)无论多大的堆焊工作量,更换下来实施离线施工都不会影响停机时间,也不会造成任何多余的损失;     

  (2)磨损后的磨辊或磨盘襯板拆下来后可以详细检查母材是否存在裂纹,以减少断裂的风险;     

  (3)离线施工的品质可以得到保证,施工中根据原图尺寸,以全面的施工工艺及技术为基础,保证磨辊或磨盘襯板的真圆度和平衡性,避免在使用过程中因震动过大而导致磨机损坏的情况发生,同时也能节省电耗。

  5、结束语    

  以上立磨中磨辊及磨盘襯板的维修与节能之探讨只是笔者浅薄的经验之谈。无论采取何种方式主要取决企业对于时机、风险、费用的考量,企业必须就磨机之运转时数、产量、耗电量作详细记录,就以上所提做分析,得出最理想的运转修复周期和方法,采取定时维修,以节能降耗为前提。
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