冶金、水泥、電力整體抗磨損解決方案

作為伯樂(lè)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(jī)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(zhǎng)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(lái)破碎從燒結(jié)臺(tái)車上卸下來(lái)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(guò)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(lái)看地，解決以上問(wèn)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(lái)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(méi)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(zhǎng)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(lái)，在足輥的帶動(dòng)下前進(jìn)，經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)堆焊硬質(zhì)合金可非常完美的解決以上問(wèn)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(jiǎn)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(wú)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(gòu)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(wú)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(jiǎn)單、噪音低等特點(diǎn)，已被越來(lái)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(zhǎng)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(lái)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(wèn)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(zhǎng)，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(lái)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題是：

○硬面層磨損速度過(guò)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?jī)H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(guò)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(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的結(jié)合面曲線，以使設(shè)備在更長(zhǎng)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(guò)解決以上問(wèn)題可延長(zhǎng)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?，進(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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(zhǎng)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(guò)堆焊合金面層的方式來(lái)解決以上問(wèn)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(guò)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(guò)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(wèn)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(zhǎng)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(wèn)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(rùn)滑，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，都會(huì)出現(xiàn)磨損和拉傷。

對(duì)于以上問(wèn)題，可通過(guò)堆焊硬質(zhì)合金的方法解決。但由于上述部件不能局部過(guò)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(wèn)題是磨蝕。

在排沙期，除了高含沙及石英砂、長(zhǎng)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(guò)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(wèn)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(guò)流面、導(dǎo)葉上下斷面、立面封水面和部分導(dǎo)葉軸頸等過(guò)流面等。針對(duì)以上部位的磨損及氣蝕問(wèn)題，可通過(guò)堆焊相應(yīng)的耐磨合金材料的方式來(lái)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……