水泥輥壓機(jī)輥面的破損與修復(fù)探討

摘 要：文章對(duì)水泥輥壓機(jī)輥面的破壞形式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對(duì)這些破損產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，然后對(duì)輥面破損后的修復(fù)進(jìn)行了探討，以期望通過(guò)這些措施的有效實(shí)施，減少輥面的破損以及破損后采取合理的修復(fù)工藝進(jìn)行修復(fù)。

關(guān)鍵詞：水泥輥壓機(jī)；輥面；破損；修復(fù)

1 引言

水泥輥壓機(jī)是水泥行業(yè)最關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備，主要用于生料、熟料的擠壓破碎，具有能耗低、產(chǎn)量高、噪聲小的特點(diǎn)，但是水泥輥壓機(jī)也有不少的難題需要解決，其中最關(guān)鍵的問(wèn)題是輥面的磨損破壞問(wèn)題。根據(jù)實(shí)際調(diào)查，輥壓機(jī)在安裝后，一般使用半年輥面的花紋就近乎磨盡，如果物料質(zhì)量稍差或料中含異物較多，甚至連續(xù)使用兩個(gè)月就破損的無(wú)法繼續(xù)使用。怎么提高輥壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少破損以及破損后怎么修復(fù)就成為了我們必須面對(duì)的問(wèn)題。

2 水泥輥壓機(jī)輥面的破損原因及改良措施分析

2.1 水泥輥壓機(jī)的破損機(jī)理

輥壓機(jī)是通過(guò)兩個(gè)速度相同，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)咏M擠壓在它們中間的間隙中通過(guò)的物料，將物料變成扁平的而充滿(mǎn)裂紋的餅狀，為下一步物料的研磨做好準(zhǔn)備。從輥壓機(jī)的工作原理可以看出，物料通過(guò)兩個(gè)輥面時(shí)受到擠壓力和摩擦力，是屬于典型的高應(yīng)力磨料磨損，物料在通過(guò)輥面時(shí)受到壓力而產(chǎn)生彈性和塑性變形，而物料對(duì)輥面施加循環(huán)拉壓應(yīng)力，隨著輥壓機(jī)的連續(xù)高速長(zhǎng)時(shí)間工作，當(dāng)循環(huán)載荷的反復(fù)作用超過(guò)輥?zhàn)硬牧系钠趶?qiáng)度時(shí)，就會(huì)使輥?zhàn)颖砻娉霈F(xiàn)細(xì)微裂紋，當(dāng)表面帶裂紋的輥?zhàn)永^續(xù)工作時(shí)，裂紋就進(jìn)一步加深和擴(kuò)展，從而導(dǎo)致輥?zhàn)颖砻鏀嗔褎兟洹?/p>

2.2 水泥輥壓機(jī)的破損原因及措施

首先輥面的材質(zhì)問(wèn)題，考慮輥面的工作環(huán)境，輥面的材料必須是耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)的材料，現(xiàn)在市場(chǎng)上的輥壓機(jī)的輥面材質(zhì)普遍較差，導(dǎo)致輥面磨損快，使用壽命短，所以需要使用新型耐磨材料；其次，物料的易磨性，輥壓機(jī)輥壓的物料一般是由熟料、石膏、石灰石等組成，其中熟料的溫度和配比嚴(yán)重影響著物料的易磨性，溫度越高或配料中過(guò)燒料、黃心料、飛沙料過(guò)多，其易磨性越差，對(duì)輥面的磨損越厲害，減少磨損的措施是：一是要減少飛沙料、過(guò)燒料、黃心料等易磨性差的材料的配比，二是要盡量冷卻熟料，提高熟料的易磨成度，增加輥壓機(jī)效率；再次，輥壓來(lái)料的粒度，輥壓機(jī)的原料來(lái)自于前工序的破碎機(jī)，破碎后的物料顆粒越大，對(duì)輥面的傷害越大，減少磨損的措施是：加強(qiáng)進(jìn)入輥壓機(jī)的物料顆粒控制，堅(jiān)決杜絕粒度過(guò)大的顆粒進(jìn)入；另外，還有物料中的金屬異物影響，如果物料中的金屬除去不干凈，金屬混入物料就會(huì)對(duì)輥壓機(jī)的物料造成碰傷和損壞，減少摩擦的措施是：堅(jiān)決保證除鐵器、金屬探測(cè)器等除鐵設(shè)備的正常工作，避免金屬進(jìn)入輥壓機(jī)；除此之外，還要經(jīng)常檢查輥面的磨損情況，對(duì)于輕度磨損要立即補(bǔ)焊。

為了減少水泥輥壓機(jī)的表面磨損，操作人員還要注意以下現(xiàn)象：（1）稱(chēng)重倉(cāng)的離析現(xiàn)象：如果物料中回料的細(xì)粉量過(guò)大，就會(huì)造成離析現(xiàn)象，使稱(chēng)重倉(cāng)的物料顆粒分布不均勻；（2）物料供應(yīng)不穩(wěn)現(xiàn)象：當(dāng)物料中含有金屬異物或其他原因是，造成進(jìn)入輥壓機(jī)的物料速度不穩(wěn)，使主電機(jī)的功率反復(fù)波動(dòng)；（3）物料承受的壓力不穩(wěn)：如果沒(méi)有穩(wěn)定的研磨壓力，物料就得不到較好的擠壓，就無(wú)法得到較有效的擠壓，而且造成輥?zhàn)诱駝?dòng)，使輥?zhàn)映惺茌^大的沖擊力，對(duì)輥?zhàn)釉斐善茐摹?/p>

3 水泥輥壓機(jī)輥面的修復(fù)探討

輥壓機(jī)的輥面破壞分為正常磨損破壞、過(guò)渡使用磨損破壞、表面剝落破壞、長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行破壞、輥體本體性能造成的破壞和金屬異物進(jìn)入造成的破壞。根據(jù)停機(jī)時(shí)間可以分為現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)維修、現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)大修和恢復(fù)性大修。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)維修

現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)維修是指在不影響生產(chǎn)的情況下，對(duì)于異物進(jìn)入或其它原因造成的輥面局部小破壞或小面積剝落現(xiàn)象，進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)補(bǔ)焊和檢修。現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)維修只需要對(duì)破壞部分及周?chē)男〔糠诌M(jìn)行清理，然后根據(jù)破壞或剝落的程度，采用不同的焊絲或焊絲組合進(jìn)行堆焊，快速修復(fù)破損的輥面，避免輥面的破碎部分向內(nèi)部和周?chē)M(jìn)一步延伸。

現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)維修的焊接過(guò)程簡(jiǎn)單，工藝措施較少，不受條件限制，幾乎可以在任何情況下進(jìn)行，而且修復(fù)后使用效果較好。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)大修

現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)大修是指水泥輥壓機(jī)工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成大面積破壞，需要全面檢修的情況下，不對(duì)輥壓機(jī)的輥體拆卸，直接對(duì)輥面的破壞層進(jìn)行徹底清理，然后對(duì)輥體進(jìn)行一定程度的預(yù)熱后，采用自動(dòng)或半自動(dòng)焊機(jī)對(duì)輥面進(jìn)行全面的維修。這種維修方式可用于輥壓機(jī)的正常磨損破壞、過(guò)渡使用磨損破壞和長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行破壞等，多用于沒(méi)有備用的輥體更換或者時(shí)間緊沒(méi)法更換輥體的情況，是一種較方便的應(yīng)急修復(fù)方法，比較科學(xué)的方法是更換下來(lái)進(jìn)行恢復(fù)性大修（后文講述）。現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)大修的焊接工藝相對(duì)恢復(fù)性大修也比較簡(jiǎn)單，不需要對(duì)輥體進(jìn)行整體熱處理，只需要對(duì)輥體進(jìn)行一段時(shí)間的預(yù)熱，就可以進(jìn)行焊接，而且焊接花紋要求不高。

現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)大修的工藝流程和焊接方式都比較簡(jiǎn)單，用時(shí)較短，但是由于沒(méi)用進(jìn)行熱處理消除輥體的焊接應(yīng)力和工作疲勞應(yīng)力，所以修復(fù)的壽命比恢復(fù)性大修要短，使用效果和效率也相對(duì)較差。

3.3 恢復(fù)性大修

恢復(fù)性大修是指將輥體拆卸后送入到專(zhuān)業(yè)維修廠，由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)輥體的破損層進(jìn)行徹底清除，然后專(zhuān)業(yè)人員采用嚴(yán)格的焊接工藝和合理的焊絲組合對(duì)輥面進(jìn)行綜合焊接，然后軸徑的損壞部分進(jìn)行維護(hù)，最后還要對(duì)輥體進(jìn)行整體的去應(yīng)力熱處理，消除輥體的焊接應(yīng)力和疲勞應(yīng)力，恢復(fù)輥體的性能。

恢復(fù)性大修主要用于長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行造成的巨大損壞、現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)大修3次以上無(wú)法修復(fù)、輥體本體性能造成的破壞或設(shè)計(jì)壽命時(shí)間到的情況，經(jīng)過(guò)恢復(fù)性大修的輥體性能和新輥體相差不大，某些性能甚至優(yōu)于新輥體。

3.4 輥面焊接修復(fù)的工藝分析

對(duì)于輥面的不同的磨損，應(yīng)該采用不同的工藝，以滿(mǎn)足輥面的不同要求。下面對(duì)不同的焊接工藝進(jìn)行分析：（1）對(duì)于輥面的耐磨花紋的磨損（修復(fù)花紋）修復(fù)：先用電動(dòng)鋼絲刷清理出一段輥面，然后用乙炔焰進(jìn)行預(yù)熱；接下來(lái)用TM55焊條沿原來(lái)的耐磨花紋進(jìn)行對(duì)焊，然后用ZD310焊條焊接中間的硬質(zhì)焊點(diǎn)，焊完一段后轉(zhuǎn)動(dòng)一下，焊接另一端；（2）對(duì)局部剝落的凹狀小坑：先用鋼絲刷清理凹坑里的粉塵，用ZD1焊絲打地焊，然后用ZD2焊絲將凹坑補(bǔ)焊，并留7-8mm余量，最后用ZD3耐磨材料焊絲將凹坑補(bǔ)焊平；（3）對(duì)于磨損較為嚴(yán)重，有大裂紋、大面積剝落等嚴(yán)重問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)使用的：先徹底清除輥面的殘余耐磨層和裂紋，可以使用碳弧氣刨等工具將殘留硬層、粉塵、銹跡等清除干凈，直至露出金屬光澤，然后進(jìn)行預(yù)熱，焊接時(shí)先用ZD1焊絲補(bǔ)焊，將凹坑等填平，使輥面最終成一個(gè)相對(duì)平緩的外圓面，形成下一步焊接的過(guò)渡層，然后用ZD2焊絲焊接輥體與耐磨層之間的緩沖層，此層要求高強(qiáng)度、中硬度和良好的抗疲勞性和一定的抗磨性，最后用ZD3焊接輥面的耐磨層和花紋，這是要注意輥體的尺寸要求，不可改變輥體的形狀。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)水泥輥壓機(jī)的破損機(jī)理和破損的表象進(jìn)行了詳細(xì)的分析和描述，并對(duì)這些產(chǎn)生破損的原因進(jìn)行了分析，根據(jù)這些原因提出了相應(yīng)的減少磨損的措施，然而磨損是不可避免的，本文著重探討了輥面磨損的問(wèn)題及磨損后的修復(fù)方式，希望可以給水泥生產(chǎn)操作人員和維修人員提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]王欣，張永生，黃智泉等.輥壓機(jī)輥面的堆焊修復(fù)方法[J].工藝裝備，2004，（1）：37-39.

[2]張立國(guó)，杜小馬，佟衛(wèi)勇.水泥磨系統(tǒng)輥壓機(jī)輥面的磨損與修復(fù)[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2010，4（1）：39-41.