辊压机硬面修复技术介绍(文章)

辊压机硬面修复技术介绍

上海烨宝工程机械有限公司 贾林喜

盐城市成功机械制造有限公司 何宏兵

辊压机，又名挤压磨、辊压磨，是国际80年代中期发展起来的新型水泥节能粉磨设备，具有替代能耗高、效率低球磨机预粉磨系统，并且降低钢材消耗及噪声的功能，适用于新厂建设，也可用于老厂技术改造，使球磨机系统产量提高30—50%，经过挤压后的物料料饼中0.08mm细料占20—35%，小于2mm占65—85%，小颗粒的内部结构因受挤压而充满许多微小裂纹，易磨性大为改善。辊压机由两个相向同步转动的挤压辊组成，一个为固定辊，一个为活动辊。物料从两辊上方给入，被挤压辊连续带入辊间，受到50-100MPa的高压作用后，变成密实的料饼从机下排出。

辊压机是根据料床粉磨原理设计而成，其主要特征是：高压、满速、满料、料床粉碎。辊压机的辊面一般采用热堆焊，耐磨层维修更为方便。由于辊面需要承受高压等原因，辊面磨损是该设备使用过程中的常见现象，辊面损坏包括：辊面产生裂纹，辊面凹坑或辊面硬质耐磨层剥落。辊压机辊面磨损后，表面凹凸不平，对物料形不成有效的挤压，出料中颗粒料多，料饼少，磨机产量下降，辊压机系统内的循环量大大增加，粉料越来越多，造成称重仓频繁“冲料”，回料皮带及入称重仓斗提压死，系统跳停。要求在生产使用时，千万不要把硬质铁器掉进辊压机，在打散机回料粗粉处加装除铁器，防止铁器在辊压机中循环挤压，辊面损坏后，应及时请专业人士现场堆焊修复。

一般的辊压机的压辊有两种基本结构，即整体压辊和镶套压辊，如下图

热装式挤压辊

1、轴；

2、辊套；

3、冷却水孔道 整体锻造表面堆焊式的挤压辊

图1 图2

挤压辊也是辊压机制造周期最长、工艺难度最大的零件，主要由辊体和堆焊耐磨层等组成。辊套和压辊（整体）不仅必须采用最好的材料（优质合金钢），而且进行复杂的热处理和准确的探伤检查，确保各项质量指标达到要求。不论哪种结构，因为受力极大，挤压辊的表面堆焊有一层高硬耐磨的硬质合金，因考虑物料咬入条件而设计有堆焊的“—”字形、“人”字形或菱形等结构的花纹层。由于辊面与辊体的硬度差别很大，所以中间堆焊有硬度适中的过渡层，借以保证辊面质量。其他特殊的如德国洪堡公司带有料衬的辊面。以硬质合金小圆柱镶嵌在辊面上，呈纵横交错排列，如图3 所示。辊压机在工作时，许多细颗粒物料便将这些小圆柱之间的空隙充填，形成一层较薄的料衬。

图3

丹麦史密斯公司的辊面结构，如图4所示，都是通过辊面堆焊来实现。图（ａ）为螺旋线形堆焊层，图（ｂ）为人字形堆焊层，图（ｃ）为倾斜交叉堆焊层，其原理与洪堡公司镶嵌硬质合金小圆柱基本相同，旨在形成料衬，只不过是靠堆焊层实现。由于堆焊层根部有强度较弱的热影响区，致使堆焊层容易剥落。德国魁珀恩公司也采用了这种结构。

a. 环状波纹

b.人字性波纹

c.斜井字性波纹

图4

辊压机的辊面保养是一个注重平时的日积月累的过程，只有注重平时的及时修复维护，才能延长整台设备的使用寿命，辊压机的辊面修复就显得相当重要。一般的辊面维护分为在线修复和离线修复，我公司修复的辊体工作面是由底层、过渡层、硬层及花纹层组成，用焊接的方法堆焊形成，所以辊压机在使用过程中加强过程监控，同时用户及时对辊面磨损部位进行维护，提高辊体的寿命。

辊面修复的特点：1、使用寿命长、不易剥落: 一般而言辊压机辊子寿命短, 大部份是由于使用中龟裂、剥落所造成问题, 我公司针对此项特别专业研究, 研发特殊的高强度、高韧性合金, 达到辊子若压着不大于Φ30mm的硬物只会留下印痕, 不会造成龟裂及剥落。2、针对不同的使用原料, 使用不同的耐磨材质: 辊压机如使用在生料、水泥、矿渣, 因为原料特性的不同, 所表现的使用寿命就会不同, 我公司针对不同原料的特性, 研发不同的耐磨材质, 来保证辊子的使用寿命。3、现场焊补时不需要特别高温作业，缩短现场作业时间及压着硬物剥落时不会产生深层剥落（≧50㎜）现象，只会造成表面剥落（≦25㎜）

修复流程如下：

辊面堆焊的工艺及顺序：

1、将辊子表面耐磨层以碳金棒气刨掉，并检查裂纹若有裂纹则需将裂纹全数气刨掉；

2、将表面打磨干净；

3、将轴子整体加温，辊面坑洞位置加温（150℃以上），半自动补平。坑洞补完后辊面整体均匀加温（150℃以上）。

4、加温到焊接温度时以打底层ＹＢ－０１起焊持续加温使温度保持一定；

5、使用ＹＢ－０１以明弧焊方式堆焊打底层，每堆焊８ｍｍ测量一次辊子真圆度使其真圆度保持在±2ｍｍ内(并记录)；

6、ＹＢ－０１堆焊至距辊面８ｍｍ后改用耐磨层焊丝ＹＢ－０２堆焊一层

7、再测量辊子真圆度(并记录)，使其保持在±2ｍｍ内、改用特殊耐磨层焊丝ＹＢ－０３堆焊一层如下图

8、最后以ＹＢ－０３打上一字形花纹层，方式如下图

9、再以ＹＢ－０２堆焊两侧一层宽度约85ｍｍ

10、打磨平整后再以ＹＢ－０３堆焊一层

堆焊材料及技术参数表：

打底层缓冲层硬面层花纹层

焊丝牌号 YB01 YB02 YB03 YB03

焊丝等级抗高冲击磨损的

硬面材料

抗高冲击负荷和磨

损的硬面材料

抗高冲击负荷和磨

损的硬面材料

高等级抗磨损性能

的药芯焊丝

硬度180-200 HB 200-250 HB 56-58HRc 58-62 HRc

主要合金元素及含量

铬9%

锰14%

硅0.03%

碳0.08%

铬26%

锰1.6%

硅0.03%

碳5%

铬22%

锰1.4%

硅0.03%

碳5.9%

铬22%

锰1.4%

硅0.03%

碳5.9%

焊丝成分：

编号 C Cr Mn P S Si Fe YB-01 0.08 9.00 14.00≦0.04≦0.03 ≦0.5 Bal YB-02 5 26 1.6 ≦0.03≦0.03 0.6 Bal YB-03 5.9 22 1.4 ≦0.03≦0.03 ≦0.03 Bal