譚 龍 郭震宇 龔承朝

（韶關(guān)鋼鐵集團(tuán)煉鐵廠，廣東 韶關(guān) 512123）

1 前言

韶鋼煉鐵廠5、6號(hào)405m2燒結(jié)機(jī)是生產(chǎn)的主體設(shè)備，而兩臺(tái)φ2 400×4 340單棍破碎機(jī)又是燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。單棍破碎機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)的輥齒與側(cè)下方篦板形成的剪切作用，破碎大塊熱燒結(jié)礦，使其滿足煉鐵高爐所需的粒度。由于近年來(lái)韶鋼高爐的大型化，對(duì)燒結(jié)礦的需求不斷增加，燒結(jié)機(jī)作業(yè)率高達(dá)97.2%，以及750℃～850℃的工作溫度，導(dǎo)致單棍齒輥上的輥齒磨損特別快，壽命只有8～9個(gè)月。更換或修復(fù)齒輥費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)。因此對(duì)提高輥齒的的使用壽命有著強(qiáng)烈的需求。

2 輥齒的舊修復(fù)工藝

2.1 單棍的組成

單棍破碎機(jī)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、齒輥及齒輥下方的篦板小車組成。其中齒輥由齒輥軸、輥齒組成。輥齒是單棍破碎機(jī)執(zhí)行破碎工作的主體，也是磨損最嚴(yán)重的區(qū)域。它包括齒冠和齒柄兩部分。

2.2 舊修復(fù)工藝

磨損不嚴(yán)重的輥齒，直接在表面用高合金耐熱耐磨焊條（D667、GRD856-4AZ等）堆焊，磨損嚴(yán)重的輥齒采用以下方法修復(fù)：（1）首先將單棍原有的齒冠全部割去，保留齒柄。（2）齒柄由于承受的沖擊和磨損程度較輕，通常采用高合金耐熱耐磨焊條直接在其表面堆焊修復(fù)。（3）齒冠單獨(dú)制作，采用ZG230-450鑄鋼鑄造基體，用高合金耐熱耐磨焊條 （如D667、GRD856-4AZ等）填充，外圈堆焊層15mm厚，內(nèi)堆焊層45mm厚（見下圖）。（4）齒冠制作完成后用GR-AJ557高強(qiáng)度連接焊條與齒柄焊接。堆焊層

2.3 舊修復(fù)工藝的缺陷

高合金耐熱耐磨材料堆焊后，其熔敷金屬的韌性差，堆焊層不可避免要產(chǎn)生冷裂紋，并且堆焊層越厚，裂紋擴(kuò)展越快。為了避免裂紋擴(kuò)展過(guò)快連成片，造成整體脫落，通常用強(qiáng)度低、韌性好且焊接性能好的鋼板將大面積焊接部位隔開，劃分成較小的區(qū)間，這種起分割作用的鋼板稱為止裂板。齒輥舊修復(fù)工藝存在明顯的缺陷。

首先，齒柄在磨損嚴(yán)重的情況下，堆焊層較厚，實(shí)際操作中，部分堆焊層厚度達(dá)40mm，并且面積大，在不設(shè)置止裂板的情況下容易整片脫落。嚴(yán)重時(shí)裂紋擴(kuò)展至齒冠與齒柄的連接部位，導(dǎo)致齒冠傾斜、脫落。其次，齒冠雖在鑄造基體時(shí)將堆焊區(qū)域分割成塊，起到了止裂板的作用，但只是前端分割區(qū)塊夠密集，其余部分焊接區(qū)面積仍然太大，容易脫落。特別是當(dāng)前端磨損后，磨損或脫落速度明顯加快，影響了使用壽命。最后，鑄造基體成本高，工藝較復(fù)雜。

3 輥齒的新型修復(fù)工藝

3.1 材料的選用

經(jīng)同種工況下多次試驗(yàn)對(duì)比，堆焊焊條仍選擇成熟可靠的GRD856-4AZ高合金耐熱耐磨焊條，止裂板選用較ZG230-450鑄鋼韌性、焊接性能更好的Q195鋼板，厚度10mm,鋼板間焊接用GR-AJ557高強(qiáng)度連接焊條，打底焊接用ER302不銹鋼焊絲。

3.2 輥齒的修復(fù)

（1）齒柄的修復(fù)：兩側(cè)及非工作側(cè)磨損部位用GRD856-4AZ焊條堆焊3～5mm厚的耐磨層；工作側(cè)側(cè)面用碳弧刨將磨損部位刨平，用Q195鋼板制作“豐”字型的止裂板，橫向止裂板間隔80mm。用GR-AJ557焊條將其與齒柄連接后，堆焊分割區(qū)塊。

（2）齒冠的修復(fù)：齒冠基體采用箱試焊接件，并且相對(duì)原有尺寸在旋轉(zhuǎn)方向前端加長(zhǎng)了50mm。中間基板用45#鋼，厚30mm，底部預(yù)留與齒柄鏈接的部位為“V”型坡口，高15mm，加大焊接強(qiáng)度；兩側(cè)止裂板用Q195鋼板，區(qū)塊大小設(shè)計(jì)為80mm×80mm×45mm，既可以保證耐磨材料的填充量，又能有效阻止裂紋的擴(kuò)散。止裂板之間及止裂板與基板之間用GR-AJ557焊條滿焊。

（3）在齒柄、齒冠堆焊前，用ER302不銹鋼焊絲進(jìn)行打底焊接，以提高齒柄母材及齒冠基板與堆焊高合金耐熱耐磨材料的結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)一步減少堆焊層的開裂與脫落。

（4）齒柄、齒冠修復(fù)完成后，用GR-AJ557連接焊條焊接起來(lái)，焊縫寬度15mm、單側(cè)深度45mm，連接時(shí)要注意橫向、縱向距離的一致。最外層用GRD856-4AZ焊條堆焊約10mm厚耐磨層。焊接完成后要進(jìn)行退火處理以消除焊接應(yīng)力。

4 效益分析及結(jié)論

4.1 采用新修復(fù)工藝后單棍破碎機(jī)輥齒的使用壽命從9個(gè)月提高到了15個(gè)月。可以更自由地選擇齒輥更換時(shí)間，減少了對(duì)生產(chǎn)的制約。

4.2 采用新工藝后，避免了個(gè)別齒柄由于堆焊層脫落、極度磨損，需要更換整個(gè)輥齒的情況。

4.3 原來(lái)招標(biāo)其他公司修5、6號(hào)燒結(jié)機(jī)兩套齒輥需要費(fèi)用50萬(wàn)元，耗時(shí)半年，現(xiàn)在韶鋼工程公司修復(fù)只需要30萬(wàn)元，耗時(shí)3個(gè)月。綜合使用壽命的提高，平均年節(jié)省備件費(fèi)用40多萬(wàn)元。

[1]林劍東.提高燒結(jié)單棍破碎機(jī)錘頭壽命的研究[J].工藝與新技術(shù)，,2004,33（4）.

[2]趙志剛.燒結(jié)機(jī)單棍破碎機(jī)的修復(fù)利用[J].使用與維護(hù)，2012,30（1）.