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立磨的优点和发展史

立磨的优点和发展史

立磨是一种理想的大型粉磨设备,广泛应用于水泥、电力、冶金、化工、非金属矿等行业。它集破碎、干燥、粉磨、分级输送于一体,生产效率高,可将块状、颗粒状及粉状原料磨成所要求的粉状物料。

第一台立磨是20世纪20年代德国研制出来的。有人说,它的粉磨原理类似于我们祖先碾磨粮食的磨,其采用料床粉磨原理粉磨物料,克服了球磨机粉磨机理的诸多缺陷,具有粉磨效率高、电耗低(比球磨机节电20%-30%),烘干能力大,允许入磨物料粒度大,粉磨工艺流程简单,占地面积小,土建费用低,噪音低,磨损小,寿命长,操作容易等优点。

经过90年的发展,立磨技术已经十分成熟,特别是20世纪60年代以来,随着预热预分解技术的诞生和新型干法水泥生产线的大型化,立磨在国外水泥工业中得到了广泛应用,其技术水平得到了进一步的提高和完善。国外多家公司相继研制了各种类型的立磨,均取得了成功。德国莱歇公司LM立磨,非凡公司MPS立磨,伯利休斯公司RM立磨,丹麦史密斯公司Atox立磨,日本宇部公司生产了UB-LM立磨。目前世界上最大的立磨单台产量可达600t/h,能与8000t/d熟料的水泥生产线配套粉磨水泥原料。

就在几年以前,由于我国水泥行业产业政策的改变以及生产规模的扩大,我国还不得不从国外进口数十台与4 000~6 000t/d水泥生产线配套的原料立磨。到目前为止,我国已经研制出具有自主知识产权的并成功应用在水泥工业的生料、煤粉、矿渣和水泥的粉磨作业中的各型立磨有:沈阳重型机械集团的MLS和MLK型立磨、合肥水泥研究设计院的HRM型立磨、天津水泥工业设计研究院的TRM型立磨、成都建筑材料工业设计研究院的CDRM型立磨、北京电力设备总厂的ZGM系列中速辊式磨煤、中信重机的LGM和LGMS型立磨。

我公司长期以来一直从事于工业设备修复、保护工作,积累了大量的先进的应用技术。针对立磨诸多设备问题的实际情况,不断研究总结实践经验,成功解决了立磨磨辊磨盘衬板磨损、磨辊轴承室磨损、减速机渗漏等多种设备问题,通过与部分水泥企业的实际合作,维修效果良好,克服了传统维修方法难以解决、更换新件费用高昂的立磨维修难题,不但为企业节约了维修资金,最重要的是为企业节省了停机停产时间、保证了产品质量,此项设备问题的解决得到了合作用户的高度评价。

堆焊修复耐磨技术在史密斯立磨中的应用

一、立磨磨辊、磨盘衬板磨损修复

立磨磨辊本体和耐磨衬板在使用过程中,一旦出现配合间隙,将会使本体与衬板之间磨损加剧,加之热风和水泥颗粒对配合面的不断冲刷,导致沟槽的产生,致使本体与衬板之间发生冲击碰撞,严重时使得衬板产生裂纹甚至断裂,机器损坏,特别是减速机的损坏,造成恶性事件。

该类问题一旦发生,一般修复方法难以解决,更换费用高昂。以下是立磨堆焊耐磨修复技术该问题的部分案例:

二、立磨磨辊轴承室磨损修复

立磨磨辊轴承的装配要求比较严格,企业一般采用将轴承放在干冰中冷却的方式装配。轴承和轴承室之间一旦出现间隙,将会影响轴承的正常运转,导致轴承发热,严重时将会导致轴承烧灼现象。立磨堆焊耐磨修复技术具有快速、简便易于操作的特性,很多情况下可以现场修复。

三、立磨减速机渗漏治理

立磨减速机渗漏不但影响机器的外形美观,而且浪费油品,给设备的维修维护造成很大的麻烦,现场对渗漏进行治理,操作简便,治理效果好。除了上述,立磨堆焊耐磨修复技术还在众多水泥生产企业其它设备展开了广泛应用,不但为企业节约了维修资金,最重要的是为企业节省了停机停产时间,是企业可信赖的合作伙伴。

备注:丹麦史密斯公司介绍

丹麦史密斯公司1882年成立于丹麦首都哥本哈根市,至今已有一百余年,是世界上历史最悠久的专营水泥工厂全套生产机械装备,从事整条水泥生产线工程设计与水泥新工艺、新技术、新装备研发,为全球客户提供全面技术服务以及配套售后服务的大型跨国集团公司。现今史密斯公司除了在哥本哈根设有总部以外,还分别在美国和印度设有设计与研发的分部。此外在丹麦、美国、德国、英国、巴西、墨西哥、瑞士、意大利、中国等国家均拥有独资或合作的水泥装备制造厂。在世界各国设有史密斯公司代表处24个。史密斯公司的主营业务除水泥工业外,还有FFE矿业公司。现有全球员工约6500人,其中哥本哈根总部近2000人。 在史密斯公司成立以来的一百余年间,已经为世界各国提供了各种类型和型号的水泥窑系统近2000套,生料、水泥和煤粉的磨机约5600台。上世纪九十年代后期开始,史密斯公司在世界水泥装备领域的市场份额一直占有50%以上,在中国进口水泥装备中的市场份额约为70%,是当今世界上最大的同时也是第一流的全套水泥装备供应商之一,引领现代水泥工业技术装备的不断创新和发展。

修复工艺方案的确定

1)夹送辊的构造及失效机理

夹送辊是CSP生产线后部卷取机械的重要组成部件之一,其作用为在开始卷取时咬入带钢,使带钢头部向下弯曲并沿导板方向顺利地进入卷桶,并建立卷取操作所需的张力。上夹送辊为空心辊焊接结构,下辊为实心;上、下夹送辊均为硬质耐磨表面,冷却方式均为外水冷却方式。

热连轧夹送辊承受400℃以上钢带高速冲撞和甩尾打击,而且辊子与钢带之间相对速度差时有发生,因此夹送辊损坏失效行为主要为磨损、粘钢和局部小块剥落。其中粘钢是由于相对速度差引起的粘着磨损。

2)堆焊修复工艺方法比较及选择

选择科学的堆焊方法极其重要,主要考虑几个方面的因素:夹送辊的质量要求、基体金属的冶金性能、耐磨堆焊合金层的形成、工艺操作技巧及修复成本。

(1)选用耐磨合金焊条,手工堆焊,生产时间较长,保温不好,易出现气孔、夹渣,随着堆焊厚度的增加,焊条头较多,浪费大,成本增高。

(2)选用明弧焊堆焊,不仅成本高,而且明弧焊丝在焊后一般硬度及耐磨度均偏低,难以确保夹送辊的使用寿命。

(3)采用管状药芯焊丝埋弧堆焊,焊丝药芯成分可根据辊面技术要求调整,埋弧堆焊焊道成形好,夹渣较少,成本较低,但易出现气孔。根据以上分析,最终使用管状药芯焊丝,采用埋弧堆焊的工艺方法。

3)堆焊修复材料的比较及选择

夹送辊堆焊材料应选择具有较高的硬度和较好的塑韧性,抗磨料磨损性能好,辊面易生成较致密且附着性好的氧化物薄膜,在国外,此类堆焊材料大多为Cr-Mo型低合金钢和Cr13型马氏体-铁素体型不锈钢,堆焊层硬度一般控制在53HRC+2HRC。

研究对比国内外堆焊辊的相关资料如下:若选择日本神户制钢所或美国麦凯公司生产的夹送辊专用焊丝,焊剂价格高昂,而且相对配套的各种设备要求高,工艺方法要求严格,若选择与国内知名焊材生产厂家共同研发药芯焊丝,不仅价格便宜,而且适应目前国内现有的设备来操作,工艺方法简单易行,为此根据选择焊材思路及国外焊材主体成分资料与上海焊材厂家一起反复研究,经多次试验最终确定了焊丝焊剂成分及合理配比。

4)确定修复工艺路线

根据焊接材料及工艺方法的最终确定工艺路线为:夹送辊粗加工-超声波探伤-预热-管状焊丝堆焊-焊后热处理-精加工-堆焊金属表面硬度检验-超声波探伤-动平衡实验-装机使用。

堆焊修复过程

1)辊子表面的准备处理

辊子表面所有氧化物和疲劳金属层(边缘上的冷变形),都必须用适当方法去除,以保证有较好的表面进行堆焊,如准备不当,会引起气孔,稀释率高,涂层与基体的结合强度差。采用机械切削的方法去除辊子在使用过程中形成的疲劳层及缺陷,根据现场磨损状况调整加工要求,直到去掉所有的疲劳层及局部缺陷。

2)探伤

对辊子进行全面的着色和超声波探伤,根据检测报告采取相应措施。

(1)在辊子焊前、机加工前对辊颈、辊身进行超声波和探伤,以判别辊子的修复价值。

(2)对车削后辊面进行探伤检测,检查疲劳层、裂纹等缺陷是否已彻底清除,(此工序可能反复进行),直到辊子的修复前状态符合探伤的相关标准

(3)对堆焊层是否存在裂纹、夹渣和气孔等缺陷进行探伤检测;对辊颈重新检测,检查在辊面堆焊加工过程中对辊颈部位是否产生影响,并出具报告,随产品一起交付用户单位。

3)热处理

针对夹送辊在堆焊过程中的预热、中间及最终热处理的需要,热处理炉在保证炉膛容积、热处理功率及温度控制等方面应达到大型辊类热处理工序使用要求。

(1)预热 辊子预热对保护金属不引起开裂和变形是一个十分重要的因素,恰当的预热可使辊子堆焊前充分地膨胀,这样在焊接结束后,焊层与基体的变形、应力为最小,设计预热温度为400℃,保温2h。。

(2)层间温度控制 在堆焊过程中,用氧乙炔火焰或电加热板对辊子进行加热保温,层间温度控制在280~300℃范围内。

(3)焊后回火 辊身堆焊后加热到560℃,保温一段时间后随炉冷却至室温。回火处理后,消除焊接产生的内应力。

(4)埋弧堆焊 为恢复辊身尺寸及相应的力学性能,堆焊是整个夹送辊修复工艺中最直接影响辊子材质、尺寸、形状、内在质量的关键工序,通过使用两台MZ-1000埋弧焊机和大型焊接转胎实施焊接,连续焊接长达7~8天(每天24h),节约2~2.5t堆焊材料。

堆焊过程中,加强现场检测工作,通过量具、仪器、仪表的使用,时刻掌握影响焊接质量的各类因素,如温度、电压、电流、送丝速度及辊子旋转速度等等。

通过有效的控制,严格执行工艺参数,使同时使用的两台埋弧焊机处于几乎相同的工作参数条件下,确保焊层的统一性能。还通过精确计算材料用量,在同一根辊子上使用某厂家同一批号的焊丝,保证材质均匀性,取得较好的焊接效果。

4)焊接参数

电压:28~34V;电流:500~600A;焊丝伸出长度:28~31mm;辊子线速度:500~700mm/min;导前距:50mm层间温度:280~300℃;送丝速度:0.2r/s;辊道搭界率:50%。

质量检验

(1)对辊身分六点进行辊身直径尺寸检测,符合图纸尺寸。

(2)对辊面按A,B,C,D四条母线进行硬度检测,相邻母线间剖面夹角为90°,每条母线上测10点硬度值,硬度值均为大于51HRC,小于54HRC。

(3)经过由资质探伤检测单位对辊身按标准进行探伤,确认辊面堆焊层中没有超标缺陷及裂纹性缺陷。

(4)按图纸要求请专业厂家对夹送辊做减重法动平衡试验,达到G16级。

使用效果

大幅度降低了辊耗,提高了轧机产量、作业率及产品质量,达到了进口辊使用前标准,实现了夹送辊修复前的预期目的,2004年~2005年公司共修复4套夹送辊,累计过钢量260万t。

 

 

河南华冠环保科技有限公司专业致力于废弃物处理、资源再利用、土壤修复,土壤改良剂行业,生产的立磨机运转率可提高10%以上,能耗降低15-30%左右,产能达到50-500t/h,更加节能环保。如有需求,可直接咨询18637113703(微信同号),华冠环保科技公司为您竭诚服务,随时欢迎前来参观!

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