高志強

萊蕪鋼鐵集團，山東 萊蕪 271100

一、前言

萊鋼3#750m3高爐建成投產(chǎn)以來出現(xiàn)了原料供應(yīng)不足的情況，特別是熔劑中白云石的缺乏猶為突出。公司為滿足熔劑供應(yīng)，對原料和操作制度作了一些改革，取得了一些效果。但由于破碎白云石的錘頭材質(zhì)有問題，使其壽命很短。為此決定對錘頭材質(zhì)問題進行突破攻關(guān)。

二、存在的問題

原設(shè)計錘頭材質(zhì)為16 M n，經(jīng)水韌處理后硬度約在HB180～220。由于白云石顆粒較硬，導(dǎo)致錘頭磨損很快，使用壽命最短僅為1周。更換全套錘頭的備件費用高達1.3萬元。為提高錘頭的耐磨性，公司決定采用在錘頭上堆焊耐磨材料來改善錘頭的使用性能。影響堆焊效果的主要因素有堆焊合金、母材和堆焊工藝。為降低堆焊費用嘗試將母材換為與16Mn相比性能相近的ZG35， ZG35與16Mn的成分、性能對比如表1所示。堆焊合金采用WC（W/57%），在錘頭的工作表面與堆焊層之間加一層過渡層,平均每個錘頭上約堆焊1kg。堆焊工藝上采取對堆焊件進行預(yù)熱，焊后緩冷的措施防止裂紋的產(chǎn)生。在現(xiàn)場實驗中發(fā)現(xiàn)錘頭的堆焊層耐磨性很好，使用了26天。但母材磨損嚴重造成3塊錘頭整體掉落，落入破碎機內(nèi)引起其余錘頭損壞，影響了錘式破碎機的使用。說明在母材的選擇上保持韌性的同時應(yīng)提高其硬度。

表1

三、改造措施

經(jīng)研究決定錘頭母材采用ZG15Cr18Ni2MoMnVre，其化學(xué)成分為1.45～1.70%C，17.00～18.50%Cr，0. 20～0.45%Ni，0.40～0.60%Mo， 0.35～0.60%Mn，0.15～0.30%V，≤0.30%RE。各元素的作用如下。

⑴碳：它既要保證能使鉻、鉬、釩形成足夠數(shù)量的碳化物，又要有一定的碳量溶入高溫奧氏體中，以獲得含碳量過飽和的馬氏體，以保證高硬度、高耐磨性和一定的熱硬性。

⑵鉻：它與碳所形成的Cr7C3或（Cr，F(xiàn)e）7C3合金碳化物具有較高的硬度，增加了鋼的耐磨性。

⑶鎳：鎳與鉻共存顯著提高鋼的淬透性，強化了鐵素體的同時還增加韌性。

⑷鉬、釩：它們除能改善鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性外，尚可細化晶粒、改善碳化物的不均勻性，從而提高鋼的強度和韌性。

⑸稀土元素：鑭、鈰等稀土元素可進一步提高含鉻鋼的抗氧化 性。

堆焊焊條用HD-D1-60，只堆焊工作部位平均每個錘頭耗費焊條1.5kg。該焊條堆焊層含C、Cr、W、B、Mn、Ti、Re等多種合金元素。堆焊層硬度達HRC60～65，堆焊組織為共晶體加碳化物，具有較強的耐磨性，在堆焊工藝上采取增加熔敷層，以保證堆焊層與母材之間的連接。利用手弧焊,焊前焊條經(jīng)300℃烘干1h，母材在300℃預(yù)熱，以防止裂紋的產(chǎn)生。堆焊完成后將堆焊處理的錘頭安裝在破碎機上，錘頭使用了63天。

四、改造效果及經(jīng)濟效益

錘頭改造后的使用壽命由原10天延長至63天，在降低備件成本的同時，保證了生產(chǎn)上對白云石粒度的要求，為燒結(jié)礦順產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1.備件成本

PCK1010錘式破碎機原每年更換錘頭30套，每套錘頭備件成本13000元。應(yīng)用堆焊技術(shù)后，每臺破碎機每年更換錘頭6套，每套錘頭成本為16000元。則兩臺在用破碎機年可節(jié)約備件成本約58.8萬元。

2.檢修成本

3.PCK1010錘式破碎機更換1套錘頭檢修費約為4500元。則兩臺在用破碎機年可節(jié)約檢修成本約21.6萬元。合計節(jié)約成本80.4萬元。