本文針對中速磨煤機長期運行時各研磨件磨損嚴重,更換費(fèi)用較高問題,研究分(fèn)析了磨煤機各研磨件在線堆焊修複技(jì)術及注意事項,提高磨煤機磨(mó)輥、磨盤襯瓦使用壽命及降低設(shè)備(bèi)投(tóu)入(rù)成本,具有(yǒu)借鑒意義。
【關鍵詞】 鍋爐(lú);中速(sù)磨煤機;磨損;在線堆(duī)焊
引言
磨煤機是火力發電廠鍋爐係統的(de)重要輔機設備之一,磨煤機磨輥及磨盤襯瓦(wǎ)又(yòu)是磨煤(méi)機的關鍵部件,其質(zhì)量的優劣,特別是耐磨性能直接影(yǐng)響到製粉係統的(de)工作效率、煤粉質量和磨煤機(jī)的檢修周期。同時磨煤機穩定(dìng)運(yùn)行,對鍋爐(lú)的安全經濟及環保達標運(yùn)行起到決定性作用。國內外的製造廠商對(duì)改進磨輥及磨盤襯瓦材料、提高耐磨性、延長使用壽命做(zuò)了大量的工作(zuò)。現在我國火力發電廠的磨煤機磨輥(gǔn)采用(yòng)基體加高(gāo)鉻(gè)離心鑄(zhù)造的方式生產,磨盤是在(zài)托盤上鑲焊高鉻襯瓦,它們(men)在一定溫度下具有較(jiào)好的耐磨性,公司在2013年對國內(nèi)濟南黃台電廠、青島大唐黃(huáng)島(dǎo)電廠、華能濟寧電廠磨煤機堆焊技術進行了考察,各發電廠磨煤機檢修時均采用了將磨輥、磨盤襯瓦表麵(miàn)堆焊高(gāo)鉻材料,恢複到設計尺(chǐ)寸,並努力提高堆焊金屬(shǔ)的耐磨性,繼續輪換使用,其使用壽命達到初設8600小時要求。目前同一磨輥、磨盤(pán)襯瓦隻有連續三次堆焊價值,一旦達到三次,需進行更換(huàn)新部件。我公司目前隻有長山一廠磨煤機運行時間較長,堆焊次數(shù)較多(duō),是(shì)否有再次堆焊價值,需進行實驗及探討。
目前磨煤機堆(duī)焊分為(wéi)在線堆焊及離線堆焊。離線堆焊需廠內專門配置一台離線(xiàn)堆(duī)焊設備,將堆焊部件拆除後(hòu),對拆下的輥套進行焊補,該方式堆焊時間長,費事(shì)費力,一般不建議使用。而在線堆焊,用ARC-NMP7-1磨輥/盤在(zài)線自動堆焊機進行連續堆焊隻需8天左右時(shí)間,取得了良好的生產(chǎn)實效,降低了生(shēng)產成本(běn)。現重點對在線堆(duī)焊的相關技術知識介紹如下:
1、磨煤機(jī)的堆焊條件
ZGM95G-II磨煤機是一種中速輥式磨煤機,其磨輥是在較高的溫度下運行的,要承受較大的碾磨壓力以及由(yóu)較大(dà)石子煤、黃鐵礦、鐵塊等帶來的巨大衝擊力。而磨輥具有良好的高溫耐磨性;又具有一定的(de)抗衝擊性。磨輥設計(jì)厚(hòu)度110mm,使用過程中,磨(mó)胎磨損是單側磨損,磨損達到其厚度的50℅時,要進行在線(xiàn)堆焊。堆焊時使用ARC-NMP7-1磨輥/盤在線自動堆焊機,用磨煤機輥(gǔn)套在線堆焊工藝1台磨大約(yuē)用時8天左(zuǒ)右。使用硬麵堆(duī)焊藥芯焊絲,焊補一個輥套(磨(mó)損至50%)需(xū)要堆焊600公斤左右,1台磨(mó)煤機大約需要焊(hàn)接1800公(gōng)斤,具體焊補重(chóng)量按磨輥磨損情況多少(shǎo)而定(dìng)。另(lìng)外需注意的是需要時(shí)間(jiān)短,但輥套磨損剩餘厚度達(dá)到40%時才進行在線堆焊,可能出現(xiàn)輥(gǔn)套斷(duàn)裂(liè)的(de)幾率偏(piān)大,而(ér)且需采用近距離(lí)接地線,防止軸承受電流過大影響其壽命。
2、磨煤機磨輥(gǔn)、磨盤襯瓦堆焊特點分析
2.1 磨煤機磨(mó)輥、磨盤襯瓦堆焊的焊接特點,磨煤機磨輥、磨盤襯瓦堆焊主要考慮的(de)是提高焊後熔敷金屬的耐磨(mó)性和防止耐磨層的大塊剝落問題,現在使用的堆焊焊絲都是通過在焊接過程中,使焊道表麵出現分布均勻的網狀龜裂(liè)紋來進行應力釋放(fàng),實踐證明,這(zhè)些裂(liè)紋不會擴展,避免了磨輥、磨盤襯瓦在焊接過程中以及使用中出現堆焊層脫落和剝離現象。焊(hàn)接的主要關鍵因素就是如何選擇恰當的堆焊材料來保證熔敷金屬的耐磨性。目前我公司普遍使用的是硬(yìng)麵堆焊藥芯焊絲,焊接後表(biǎo)麵硬度在一定範圍內的增高(gāo),將提高(gāo)金屬的耐磨性,其(qí)堆焊後滿足了磨輥、磨盤襯瓦(wǎ)達到了初設要求(qiú),在生(shēng)產實踐中得到充分運用。
2.2堆焊材料的選擇。針對ZGM95磨煤機磨輥(gǔn)及(jí)磨盤襯瓦原材料為高鉻合金鑄體,為了保證堆焊修複後磨輥及磨盤(pán)襯瓦硬度和耐(nài)磨性不降低,甚至高過鑄件產品(pǐn),通過以上分(fèn)析,認為選擇堆焊材料的特點(diǎn)應該是具有良好的焊接操作性(xìng)的同時,在成分上(shàng)含(hán)C量不(bú)要過低,含Cr量要盡量高,且含(hán)有一定量的Mn。目前我(wǒ)公司使(shǐ)用的硬(yìng)麵堆焊藥芯焊絲¢2.8mm,成分(%):C-5.0,Cr-3.0,Mn-0.8-1.4(其餘的為Fe)。根據分析,該焊絲能滿足現場(chǎng)焊(hàn)接需要,但要對到貨的堆焊磨輥、磨(mó)盤襯(chèn)瓦的明弧自保藥芯焊絲(sī)進行了焊接試(shì)板試驗,檢(jiǎn)測堆(duī)焊熔敷金屬合金成分和(hé)表麵硬度,是否能合格,才決定是否使用。測(cè)試的試板使用Q235鋼板,規格(gé)為400mm×100mm×16mm,堆焊3遍,進行檢驗,根(gēn)據檢測試驗結(jié)果,判斷其現在堆焊磨輥、磨盤襯瓦的焊接材料是否能夠使(shǐ)用。
3、堆焊工藝措施分(fèn)析
3.1 堆焊方法及設(shè)備。選擇磨輥、磨盤襯瓦的堆焊修複工(gōng)作全(quán)部(bù)采用明弧堆焊在線堆焊。堆焊設備的(de)配(pèi)備ARC-NMP7-1磨輥/盤在線自動堆焊機(jī),配用變(biàn)頻式弧焊電源(ARC-NMG7-1000焊(hàn)接逆變電源)和焊接控(kòng)製(zhì)櫃。
3.2堆焊材料。耐磨(mó)堆焊均使用硬麵堆焊(hàn)藥芯¢2.8mm焊絲,因生產廠家較多,該焊(hàn)絲在使用前必須(xū)進行焊接試板試驗,實驗及檢測合(hé)格後方可使用。
3.3堆焊(hàn)修複焊接工藝及措施(shī)
(1)為防止堆(duī)焊過程中產生氣孔,利於根(gēn)部熔合,磨輥、磨盤襯瓦堆焊前要對堆焊麵進行清理油汙和除鏽。一般使用氧乙炔火焰烘烤磨(mó)輥、磨盤襯瓦(wǎ)表麵,清理滲進龜裂紋中的殘存煤粉及油汙等雜物,用鋼絲刷或角向磨光機清理磨輥表麵的鏽蝕層。
(2)磨輥、磨盤襯(chèn)瓦局部磨損嚴重的地方要用鎳基鑄鐵(tiě)焊條補焊(hàn)找正。補焊時宜多層、多道、分段退焊,運條速度要快,道間溫度(dù)低於200℃,每焊完1道,用小錘敲擊焊道金屬(shǔ),有利於防止補焊金(jīn)屬的(de)剝離。且修正焊(hàn)前進行火焰預熱,溫度控製在200 ℃左右,用溫度儀(yí)不斷的測試預熱溫度,防止(zhǐ)溫度過高。
(3)磨輥、磨盤襯瓦堆焊修複前,先將磨輥、磨盤襯瓦進行裝夾和找正,調整磨輥、磨盤的中心線,應與焊接變位器轉台軸中心重合,保證磨輥、磨盤襯瓦堆(duī)焊時以中心線為基準焊圓(yuán),焊接不跑偏,成形符合要求。
(4)堆焊時使用準硬麵堆焊(hàn)藥芯¢2.8mm焊絲(sī)。堆焊時,為了減少堆焊時的飛濺、改善焊道成形使其美觀,施焊前應試驗焊接參數(shù)。堆焊參(cān)數:堆焊電流450~480A,堆焊電壓為30~35V,堆焊速(sù)度為 1000~1300mm/min。堆焊時根據堆焊角度和堆焊軌跡的半徑,在範圍內(nèi)進(jìn)行調整,保證焊接(jiē)質量和外(wài)觀成形。
(5)堆焊修複采用多層多(duō)道(dào)焊。由於磨輥、磨盤(pán)襯瓦要承受很大的(de)荷載,同時還要(yào)受到高溫磨損等因素的影響,要(yào)求堆焊層有較高的(de)抗磨料磨(mó)損和(hé)耐黏(nián)著(zhe)磨(mó)損的能力,並能承受一定的衝擊力(lì)。第1層堆焊完成後要求對堆焊金屬進行(háng)仔細檢查,外觀不允許有貫(guàn)穿性裂紋存在。
(6)堆焊時單道焊道寬度在12~16mm,焊道厚度不大於4mm。埋弧堆焊時單道焊道寬(kuān)度(dù)在8~12 mm,焊道厚度不大(dà)於3.5mm。在堆焊磨損嚴重的超標磨(mó)輥時,應將焊接速度盡量降低及焊接熱量,確保不產生貫穿性裂紋而失去修複價值。
(7)堆焊時從磨損Z嚴重處開始(shǐ)補焊,要先將磨損嚴重部位逐(zhú)步堆焊到與其他部位尺寸基(jī)本一致。
(8)堆焊(hàn)修複的焊道布置原則是同一層間(jiān)焊道要(yào)求後續焊道壓(yā)住前一焊道的1/3左右;不同層間要求後一焊層的焊道安排在前一(yī)焊層(céng)的2焊道之間。
(9)每道焊道表麵要求出現分布均勻(yún)的致密龜裂紋。堆焊層不得有(yǒu)貫穿性(xìng)裂紋和密集(jí)氣孔等缺陷。出現後(hòu)立即進行修正。表層(céng)硬度。為了降低道間溫度,便於連(lián)續堆(duī)焊,降(jiàng)低焊接速(sù)度或采用堆焊過程。
(10)堆焊(hàn)控製道間溫度(dù)不大於200℃,以保證焊縫中表麵少量噴水,以降低(dī)道(dào)間溫度,溫度(dù)控製在(zài)25-90℃,以提高焊(hàn)縫硬度。
(11)焊接到接近設(shè)計尺寸後,要根據樣板尺檢查情況,布置焊接層(céng)次和焊接道數,使堆焊修複的外形尺寸Z大程度地接近設計尺寸。
4、焊後必須進行檢(jiǎn)查及檢測
4.1進(jìn)行外觀檢查。觀察是否有(yǒu)表麵貫穿性裂紋和密(mì)集(jí)氣孔等(děng)缺陷。焊道(dào)均勻、平(píng)整、細密、結(jié)合好,成型美觀。堆焊後工作(zuò)表、裏硬度,耐磨性能一致,使堆焊層硬度≥HRC60-62的要求。
4.2外形尺寸用樣板(bǎn)尺進行檢驗,保證樣板尺與堆焊麵的接觸在(zài)70%以上,沒有局部或(huò)一個圓弧麵處嚴重虧肉的現象。對照原產品的圖紙要求,外徑尺寸偏差:Φ1575±3mm,高度尺寸偏(piān)差(chà)不大於525±3mm,堆焊層表麵的焊道高低不平度不大於±3mm,圓弧偏差不大於±3mm,保證堆焊後(hòu)工作正常(cháng)安裝和足夠的出力。
4.3修複後的磨輥、磨盤襯瓦進行硬度檢測,每個件上至少打3個點,取平均值。如果硬(yìng)度值偏低,要分析(xī)原(yuán)因,找到原因後進行改進或作必要的調整。
(鷹眼研(yán)究)