浅析ZGM133中速辊式磨煤机筒体耐磨板焊接出现裂纹的解决措施杨有武谢勇

浅析ZGM133中速辊式磨煤机筒体耐磨板焊接出现裂纹的解决措施杨有武谢勇
发布时间：2023-06-22T08:46:29.970Z 来源：《中国科技信息》2023年7期作者：杨有武谢勇
[导读] 煤制油化工的生产技术较为独特，大多数是被应用期间存在风险。

因此，在磨煤机检维修管理期间对技术有着较高的要求，磨煤机日常检维修管理期间，实施有效的措施，对磨煤机长周期运行起着至关重要的作用，本文将针对磨煤机筒体耐磨板磨损的原因进行分析及针对减小磨损进行了探讨，希望可以有效提升焊接质量，为企业生产效率的提升创造条件。

国家能源宁夏煤业集团煤制油化工安装检修公司宁夏银川 750411
摘要：煤制油化工的生产技术较为独特，大多数是被应用期间存在风险。

因此，在磨煤机检维修管理期间对技术有着较高的要求，磨煤机日常检维修管理期间，实施有效的措施，对磨煤机长周期运行起着至关重要的作用，本文将针对磨煤机筒体耐磨板磨损的原因进行分析及针对减小磨损进行了探讨，希望可以有效提升焊接质量，为企业生产效率的提升创造条件。

关键词：磨煤机；耐磨板；裂纹；措施
前言：
为进一步减小煤制油ZGM133中速辊式磨煤机筒体耐磨板的磨损量，延长运行周期，成立了专业的磨煤机技术攻坚小组，负责检修施工工作。

自承担磨煤机检修工作以来，严格把控质量、验收，磨煤机的运行周期较以前有了质的提升，实现了设备长周期、确保生产长周期运行的目标。

在减小磨煤机筒体耐磨板磨损量的过程中主要解决一次风的风向技术工艺。

1、工作原理
ZGM133系列磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。

需研磨的原煤从磨煤机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。

三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础（见图1―1）。

原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。

难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工定期清理（或由自动排渣装置排走），清除渣料的过程在磨运行期间也能进行。

图1.1 磨煤机结构示意图
2、磨煤机筒体耐磨板磨损的原因分析
磨煤机自投用试车以来，由于磨煤机超负荷运行及设计问题，现主要存在磨煤机在运行2000-3000小时筒体耐磨板出现磨穿泄漏煤粉问题，导致磨煤机运行周期达不到预定周期，会使得磨煤机停车检修频次增加、检修频繁，工作量较大，检维修费用高等问题。

筒体耐磨板为双金属复合耐磨钢板（GS9001CR），由基板（Q235）+合金层（碳化铬，Cr3C2）组成，高铬堆焊层主要化学成分：碳4-6%，铬：33%以上；微观硬度：58-65HRC（碳化铬硬质颗粒为六角柱形，颗粒大，数量多，分布均匀）；耐磨板应力缝为丝状，耐磨层的致密度较高，微观硬度的梯度下降小。

由于焊接材质为复合型材料，焊接技术难度较大，在焊接过程中容易出现裂纹，致使在运行过程中更容易磨损、出现深槽、开裂等情况，甚至严重时耐磨板脱落，直接影响磨煤机的运行。

在磨煤机耐磨板的焊接过程中，在之前打底填充均用J507焊条
焊接，只在盖面用D688焊接，这样焊接后在运行一段时间后，盖面层磨损之后，很快将不耐磨的J507焊缝磨损出现深槽，耐磨性差及融合不好，甚至使耐磨板从筒体脱落，本文为了验证分析的合理性，通过焊接试验，研究优化焊接工艺攻克复合板焊接中出现的开裂、运行易磨损的现象，确保设备长周期、可靠运行。

目前耐磨板的修复主要采用焊接的方法，焊接后容易开裂，如图1.2所示。

图1.2 耐磨板磨损及焊后开裂
3、磨煤机筒体耐磨板焊接出现裂纹的解决措施针对磨煤机筒体耐磨板焊接出现裂纹问题进行焊接技术攻关，目前将筒体耐磨板焊接的技术要求明确筒体基层J507焊条焊接3次达到10mm，D688焊条焊接耐磨层5次达到20mm，在无外应力的条件下，焊接未出现裂纹，并修订了焊接工艺卡在检修过程中严格执行；筒体内因基层贴补后弧度不一致，组对耐磨板后两板之间的拉应力等，导致筒体耐磨板焊接出现裂纹问题，车间进行技术攻关严格把控基层弧度及耐磨板组队时将基层与筒体首先焊接10mm固定（严格控制尺寸10mm），再进行20mm的耐磨层焊接，确保非同材质之间因热膨胀而产生焊接应力变形，从而保证筒体耐磨板焊接质量。

具体焊接工艺技术优化如下：
3.1耐磨板的焊接前准备
3.1.1切割下料，先从耐磨层开始割。

由于GS9001CR涂铬锰硅特种钢板的耐磨层硬度达到60HRc左右，故常规的机剪床切割或氧气火焰切割方法不能使用。

切割GS9001CR特种钢板最佳方法是应用空气或惰性气体等离子弧进行切割（最低电流强度为150安培）；等离子弧切割时，一般都从复层开始，即复合层在上面一侧开始切割，切割速度和切口质量比氧－乙炔火焰切割时高。

3..1.2护板基层打30°坡口，底层留3mm钝边，护板与护板间焊缝宽度要求20mm。

3.2耐磨板的焊接技术要求
3.2.1焊条要充分干燥选用的焊条要放置在通风处储藏，严禁焊条受潮或杂乱无章地堆放。

3.2.2施焊前焊条要烘干，焊条烘干可去除水分和氢，焊前507在350℃-400℃烘干1小时，D688在280℃烘干1小时。

3.2.3焊缝裂纹与焊前预热焊后热处理对焊缝裂纹影响不大，可不进行焊前预热。

3.2.4为了保证耐磨板不失去原有的综合性能，基层和耐磨层必须分别进行焊接。

3.2.5基层使用507焊条，电流：180~200 A、电压22V左右，焊接2－3层，每层3－4mm厚，基层J507结构焊完要将焊瘤清理干净后再开始焊接耐磨层。

3.2.6基板与基板焊接时，普通焊材J507不允许焊接到护板耐磨层。

3.2.7 耐磨层使用D688焊条，电流200~220 A、电压22V左右；耐磨层焊接4－5层，每层3－4mm厚；期间必须分层焊接，且每层温度降至50℃以下，方可焊接下一层；坚绝杜绝一次性焊到底。

（此条为焊缝产生裂纹主要原因）
3.2.8焊接完成后，焊缝余高控制在1－2mm。

图1.3 耐磨板焊后未出现裂纹
4、结束语
在磨煤机筒体耐磨板焊接中我们可以看出，只有选择正确的焊接技术，才能保证焊接质量。

在具有复合层的耐磨板焊接过程中，我们可以看出，当采用严格的焊接工艺进行焊接，焊接过程中出现的裂纹频次更低，因此，耐磨板的焊接一定要按照焊接工艺技术方案进行焊接，严格控制每道焊接流程，才能保障焊接质量。

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