洗煤厂漏斗复合耐磨衬板加工制造 堆焊耐磨衬板

济南坤海耐磨材料有限公司坐落于美丽泉城济南，是一家集研发、设计、生产、销售各类耐磨材料及产品于一体的企业。长期致力于**命耐磨材料及产品的研发与制造，产品广泛应用于水泥、钢铁、矿山、港口、玻璃、电力、风机、矿山机械、化工机械等行业。
主要产品有高分子耐磨托辊及管材；高铬合金堆焊耐磨钢板及各种加工件、立磨耐磨加工件、纳米陶瓷耐磨制品、渣浆泵修复及新品制作等。
磨钢板是指大面积磨损工况条件下使用的特种板材产品。目前，常用的耐磨钢板是在韧性、塑性较好的普通低碳钢或者低合金钢表面通过堆焊方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的合金耐磨层而制成的板材产品。另外，还有铸造耐磨钢板和合金淬火耐磨钢板。耐磨钢板的结构特点：耐磨钢板由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成，合金耐磨层为总厚度的1/3~1/2。工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能，由合金耐磨层提供满足*工况需求的耐磨性能。耐磨钢板合金耐磨层和基板之间是冶金结合。通过设备，采用自动焊接工艺，将高硬度自保护合金焊丝均匀地焊接在基板上，复合层数一层至两层以至多层，复合过程中由于合金收缩比不同，出现均匀横向裂纹，这是耐磨钢板的显着特点。合金耐磨层主要以铬合金为主，同时还添加锰、钼、铌、镍等其它合金成份，金相组织中碳化物呈纤维状分布，纤维方向与表面垂直。碳化物显微硬度可以达到HV1700-2000以上，表面硬度可达到HRC58-62。合金碳化物在高温下有很强的稳定性，保持较高的硬度，同时还具有很好的抗氧化性能，在500℃以内完全正常使用。耐磨层表现形式有窄道(2.5-3.5mm)、宽道(8-12mm)、曲线(S、W)等;主要以铬合金为主，同时还添加锰、钼、铌、镍、硼等其它合金成份，金相组织中碳化物呈纤维状分布，纤维方向与表面垂直。碳化物含量40-60%，显微硬度可以达到HV1700以上，表面硬度可达到HRC58-62。耐磨钢板主要分为通用型、抗冲击型和耐高温型三类;耐磨钢板总厚度小可以达到5.5(2.5+3)mm，厚可以达到30(15+15)mm;耐磨钢板可以卷制小直径DN200的耐磨管道，并可加工成耐磨弯头、耐磨三通、耐磨变径管。

衬板安装于散货机械设备漏斗内壁，是漏斗保护不可缺少的易损部件。常见的散货作业如矿石、 煤炭一经流过漏斗，必然给漏斗衬板造成强烈的冲击磨损。磨损到达一定程度，衬板就要更换。为了减少更换次数，提高衬板寿命，几年来，公司技术人员不断摸索，研究出了不同材料的衬板，如堆焊耐磨衬板、陶瓷衬板、橡胶衬板、铸钢衬板、高铬衬板等。 据了解，多数从事矿石、煤炭作业的企业，使用铸钢衬板为普遍。原因是铸钢衬板硬度较高，能够承受矿石物料的剧烈冲击。另外,衬板形状简单，通过 批量铸造生产，价格比较便宜。
价衬板的使用寿命，通常采用2种计量方式： 一是衬板在漏斗上的过料时间；二是物料流经漏斗 的吨数。笔者长期从事矿石作业管理，几年来的数 据积累和统计显示，矿石作业中使用的铸钢衬板的 使用寿命一般为200万~ 300万t。南非矿砂对衬 板磨损为严重，寿命为100万~ 150万t。对磨损到量的衬板进行更换是常见的设备维修项目。可是，如果需要更换的衬板过多，就会制约设备的高效运行。
常装卸设备使用率为40% ~ 50%，每年衬板 更换也不过两三次，更换衬板的时间也能够保证。 但是，如果设备使用率上升到70% ~ 80% ,情况则 绝然不同，这意味着设备除去必要的作业准备时间、 职工换班时间，其他时间全部用于装卸作业。若长期以70% ~ 80%的使用率运行，不仅换衬板时间难找，需要更换的衬板数量也随着设备作业量的增长而急剧增加。一般来说，一条生产流程都是由多台设备一同作业，参与作业的衬板总量加起来**过百吨，衬板更换点多、量大,有时会影响正常生产进度。 所以，越是高使用率的流程设备，衬板寿命问题越不 容忽视，解决问题的落脚点应该是，既要满足设备满 负荷生产运行，又要衬板磨损轻、寿命长。
带着这个问题，我们多次对70Cr、90Cr铸钢衬板进行跟踪检测，从中得知，衬板硬度即使达到硬度值HRC40 ~54,也不能在矿石作业中呈现出较高的使用寿命。分析认为，铸钢衬板在熔炼过程中，无论怎样加人能够使衬板变硬的金属，都不能使组织密度提高，结果金属组织疏松，导致耐磨性差。衬板寿 命短的另外一个原因在于衬板结构。图1所示为普 通铸钢衬板，当被矿石物料磨损到图中虚线位置时， 衬板就很容易脱落，为了避免衬板脱落，必须在临近 虚线位置前，大约剩余1/4 ~ 1/3衬板厚度的时候， 把它换下来。这是一种浪费，无疑降低了衬板的有 效使用寿命。
容易想到的提高衬板寿命的办法是增加衬板厚度。厚度增加1倍，磨损时间自然增加接近1 倍，但是笨重的衬板增加了员工的劳动强度,施工中 存在安全隐患。另一种方法是，在衬板上面铸造上 3 ~5 cm高的肋筋，或者焊接一些零散型钢，在衬板 表面形成网格分布，作业中网格中会积存一定数量 的物料，形成“料打料”，有效减少对衬板的冲击磨 损。这种方法对于矿砂作业比较适合，而对于黏度 大、流动性差的货种，将不仅造成清料困难，而且容 易引起漏斗堵塞。总之，上述2种办法都不够理想。
对于流程化、高使用率的装卸设备，衬板的耐磨性能是首先要考虑的，兼顾施工、放料通畅等因素， 衬板还应轻便、表面光滑平整、防坠落、低成本。按 照这些要求，我们尝试使用了防坠型高硬度耐磨衬板，见图2。其特点在于，即使衬板被磨净（磨得没 有了）也不会出现脱落，这个过程也正是衬板被充 分利用、充分延**命的过程。另一方面，防坠衬板的材质也有重大革新，不再使用铸钢工艺，而是采用锰含量较高的优质碳素结构钢制作。碳素结构钢组织密度非常高，再经过热处理，硬度达到HRC52 ~ 58。整个设计把衬板的密度、硬度、结构都做了通盘 考虑，因而堆焊衬板具备良好的耐磨性能。正是因 为耐磨性好，堆焊衬板比一般铸钢衬板薄，仅为16 mm左右。衬板上表面光滑如镜，放料较其通畅。
使用结果表明，堆焊衬板与传统的高铬衬板相比，材质利用率提高25%，更换周期延长2 ~3倍， 材料单耗成本降低40% ,有效地消除了因坠落产生 的安全隐患，为流程生产组织带来较大方便。综合情况见表1(表中的“磨损量”为流经漏斗每100万t 物料的磨损量）。

立磨机导风叶片的损坏会使通过风环处的风量分配不均匀，不能形成稳定旋向的上升气流，气流产生紊乱，使气体的携带能力变弱，物料返回磨盘或落入喷口环底部刮料腔，引起料层厚薄不一，增加循环量影响磨机产量。所以要注意定时更换已损坏的导风板。为了延长产品的使用寿命及更换周期。坤海公司采用磨损严重部位选用高铬合金衬板代替。高耐磨的材料降低了企业的生产成本，与客户达到双赢的目的。

堆焊耐磨衬板是一种新型的堆焊复合材料，它是采用自动金属电弧堆焊新工艺方法，在Q235(St.37.2)整幅钢板上形成过共晶高铬合金耐磨层。
堆焊耐磨衬板优点：
1．高抗磨损性能：磨损试验表明耐磨复合板的耐磨性比低碳钢高12 - 18倍, 比不锈钢、高锰钢高5倍，比铸态高铬铁高1倍。
2．高抗冲击性能：由于采用软钢基板，耐磨复合板具有很高的抗冲击性能，充分体现了复合材料既耐磨又抗冲击的优点。这是铸态耐磨材料所不及的。
3．方便的加工性能：堆焊耐磨衬板可以冷弯成型、卷圆，可用等离子切割法切割，可很方便地将耐磨复合板拼焊在被磨损机件表面。
4．高性能价格比：使用耐磨堆焊复合板虽然成本提高，但综合考虑机件的使用寿命、维修费用、停机损失等，其性能价格比比普通材料约高2—4倍。由于材料利用合理，耐磨堆焊复合板比同等材料手工堆焊价格低50％。

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