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            客戶案例

            高鉻襯板在水泥球磨機中的應用

            時間:2015-06-26 20:59來源:未知 作者:admin 點擊:
              

            高鉻襯板在水泥球磨機中的應用

              摘要:1高鉻襯板1.1高鉻襯板的特性與標準高鉻合金鑄鐵一般是指含鉻量在12%~30%,含碳量在2.4%~3.6%的合金白口鐵。它的顯著特點是M7C3型共晶碳化物顯微硬度HV1300~180..
              1高鉻合金鑄鐵(鋼)襯板
              1.1高鉻襯板的特性與標準
              高鉻合金鑄鐵一般是指含鉻量在12%~30%,含碳量在2.4%~3.6%的合金白口鐵。它的顯著特點是M7C3型共晶碳化物顯微硬度HV1300~1800,呈斷網狀,孤立狀彌散分布于馬氏體(金屬基體中最硬的組織)基體上,減少了對基體的割裂作用。因此,合金襯板具有高強度,強韌性和高耐磨性,其性能代表了目前金屬耐磨材料的最高水平。在國外已大量應用于水泥大型球磨機上,一般使用壽命(一倉)在6~8年,二,三倉在12年以上,表現了良好的耐磨性。我國從上世紀70年代中后期,開始研究并推廣應用高鉻襯板,并于1998年制定了國家建材行業標準JC/T691―1998《高鉻襯板技術條件》,2007年又對此標準進行修訂和完善。
              在實際應用中,對沖擊載荷較大的工況,一般采用低碳高鉻鑄鐵(鋼)襯板;對沖擊載荷較小的工況,采用高碳的高鉻襯板,以便充分發揮材料的耐磨性能。如2.4%~2.65%C的Cr15襯板可用于尷4.2m以下磨機(一倉);2.65%~2.85%C的Cr20?Cr26襯板可用于尷4.2m以上磨機;磨前有預粉系統如"輥壓機+水泥磨"時,平均球徑≤尷60mm,C含量可以再高些,可保證使用壽命(一倉)8~10年,二,三倉使用時間更長。磨頭板可選用中(低)碳高鉻鑄鐵材料;出料篦板可選用中,高碳高鉻鑄鐵材料;分塊組合成的隔倉板可選用低碳高鉻鑄鐵材料。
              1.2合金襯板的實際應用與節能優勢
            原唐山水泥機械廠,駐馬店三山實業有限公司,合肥水泥研究院耐磨耐熱材料廠,河北鼎基鋼鐵鑄件制造有限公司,廣州有色金屬研究院耐磨材料廠,無錫東方抗磨材料有限公司等國內具有代表性的生產廠家制造的高鉻襯板,均表現了優異的耐磨性。比如,駐馬店三山實業有限公司生產的高鉻鑄鐵類襯板有Cr13,Cr15,Cr20,Cr26,用于不同規格型號尷1.83m,尷2.2m,尷3m,尷3.5m,尷3.8m,尷4.2m,尷5m,尷5.4m等磨機上200多臺(套)。其中Cr15襯板用于原河南省偃師縣水泥廠尷2.2m×6.5m磨機上一倉,連續使用達13年之久;用于河南鄭州順寶水泥股份有限公司尷3m×9m磨機上一倉,連續使用達7年之久。
            2003年5月用于大宇水泥(山東)有限公司特大型磨機尷5.4m×15.5m上的Cr26襯板,磨頭板,已連續運轉6年以上,據客戶反映其磨頭板使用壽命已超過原進口磨頭板的2倍以上,預計仍能使用2年左右。大量的應用事實表明,合金襯板應用于水泥工業磨機上是安全的,且耐磨性高,使用壽命長,節能增效十分顯著。特別是在新型干法水泥生產線上,隨著預破碎,預粉碎,預粉磨等磨前預粉技術水平的提高,一次采購,多年不需更換,既降低工人勞動強度,又提高粉磨效率,合金襯板良好的性價比優勢更加突出。如Cr15襯板目前市場價格約15000元/噸(使用壽命6年以上),低合金鋼襯板目前市場價格約8500元/噸,二者使用壽命,價格相比(以尷4.2m×13m磨機襯板96噸計算),使用合金襯板約節約采購成本168萬元,如果考慮節省安裝費用和螺栓成本等,節能降耗空間更大。
              

            1.3合金襯板在鑄造生產和使用中的技術關鍵
             ?。?)提高高鉻襯板的沖擊韌性生產企業在選用高鉻鑄鐵材料制備襯板時,在優先考慮其耐磨性的同時,還應該特別重視其強度和強韌性的配合,只有高強度,強韌性,高耐磨性的有機匹配,高鉻鑄鐵的優良性能才能充分發揮出來。
              有文獻報導,提高高鉻鑄鐵的性能,首先應提高高鉻鑄鐵的斷裂韌性KIC值。當Cr>13%時能夠使高鉻鑄鐵M7C3型共晶碳化物斷網,呈孤立狀。當共晶碳化物不變,且Cr/C比在6.6~7.1時,高鉻鑄鐵的斷裂韌性KIC值最高,亦即此時抗裂紋擴展能力最強。高溫淬火或適當延長保溫時間,亦能改善M7C3型共晶碳化物的形貌,分布,大小,細化碳化物,提高強度,增加韌性。改變高鉻鑄鐵共晶碳化物形態,數量,大小及分布并提高其強韌性的最簡單而且經濟有效的方法是對鐵液進行變質處理,控制其凝固,更重要的是細化共晶碳化物,減少其對基體的割裂作用,細化基體,改善韌性。
             ?。?)高鉻襯板的安全使用①斷裂是合金襯板磨料磨損主要失效形式。引起斷裂的主要原因是鑄造缺陷如鑄件疏松,縮孔,氣孔,夾雜等,因此生產企業必須從嚴控制鑄造缺陷的發生。②高鉻襯板宜小而厚,單螺栓孔或無螺栓孔,不允許塊大而薄或雙螺栓孔襯板的使用。
             ?、鄹咩t襯板在安裝時,凡有螺栓孔的襯板,螺栓固定要緊實牢固。安裝面與筒體面應為面接觸,最好選用橡膠墊作墊層,嚴禁無任何鋪墊而直接安裝和使用高鉻襯板。安裝完畢進行初(試)運轉時,磨機內必須填充一定量的物料方可運行,嚴禁空磨運轉。


              1.4高鉻鑄鐵材料的優化及發展方向
              研究單位和生產企業展開了以節約貴重金屬材料為主要方向的實驗與研究,如:在化學成分的配伍上以少量多元的合金化及變質處理技術的研究與應用;開展了以錳代鉬的試驗研究;對淬透性極強的硼合金的加入量,加入方法及加入時間的探討等。在熱處理淬火介質方面,除空冷淬火外,還發展了油淬高鉻襯板和溶劑淬火高鉻襯板,并積累了大量實踐應用經驗,取得了積極成效。這些工作為我國水泥工業大量應用合金襯板創造了條件,提供了強有力的技術支撐,為進一步降低金屬材料的消耗,優化和降低成本提供了一條有益途徑,將成為未來行業的一個主要節能研究發展方向。
              2中碳中鉻合金鋼襯板
            中碳中鉻合金鋼襯板于上世紀80年代末90年代初,由合肥水泥研究院,西安交大等研制并率先在建材水泥,火電能源行業推廣應用,耐磨性僅次于高鉻鑄鐵而優于高錳鋼和中,低合金鋼。
            中碳中鉻合金鋼襯板的Cr含量為>3.8%~5.0%.Cr有較強的碳化物形成能力,當Cr>4%時鋼中就會出現高硬度M7C3型共晶碳化物。同時,與鐵形成連續固溶體,在奧氏體中的溶解度很大,故能強化基體,提高基體的強度,硬度而不降低韌性。經高溫940~980℃空冷淬火+260~380℃回火后,基體組織形成回火馬氏體和部分殘余奧氏體,即高強度馬氏體基體上彌散分布著一定量的高硬度M7C3型共晶碳化物,實現了高強度,較高耐磨性和良好韌性的匹配,一般使用壽命在4年以上。它的另一個優點是,由于鉻合金含量相對較高,在回火時能阻止或減緩碳化物的析出與集聚,使碳化物保持較大的分散度,亦有利于提高強度和硬度,即抗回火穩定性能好,并具有一定的抗高溫氧化能力和抗腐蝕能力,使其應用范圍更寬。
              另外,在合金鋼類襯板中,油淬低合金鋼襯板ZG42Cr2MnSi2Mo在實際應用中,也表現非凡,堪與中碳中鉻合金鋼襯板相媲美。但總體來講,該材料由于鉻合金元素含量偏低而無法形成M7C3型碳化物硬質相,在耐磨性方面與高鉻襯板相比,還是稍遜一籌。


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