2013-06-22 20:41:01 来源:水泥人网

中卸生料磨和煤磨篦板断裂分析及探讨

中卸烘干生料磨和风扫煤磨常见故障之一是隔仓篦板断裂。从使用情况看,断裂一般多发生在烘干仓双层隔仓篦板上。对篦板的要求除了要有一定的表面硬度、耐磨性与冲击韧性外,还应考虑篦板的周向分瓣、径向分段、篦缝形式及开孔率对其工况条件的适应性,否则,难以取得预期的效果。篦板断裂情况及原因各厂虽不尽相同,但共性还是存在的。现以某厂Φ3.5m×10m中卸烘干生料磨和Φ2.4m×4.5m+2m风扫煤磨为例,通过分析这2种磨使用中合金钢篦板和高锰钢篦板的情况,结合磨机工况条件,探讨篦板断裂原因以期得出适合磨机工况条件的篦板材质。 

1中合金钢篦板的使用

1.1Φ3.5m×10m中卸烘干生料磨的使用情况

该磨1998年初投产。粗磨仓和细磨仓原设计是中合金钢篦板和衬板,硬度≥HRC50,粗磨仓配用高铬铸球,硬度约HRC60,装载量41t,细磨仓装球量39t,两仓的填充率均为27%。中卸仓由细磨仓和粗磨仓的出料篦板架组成,两篦板架之间有3圈共60根无缝钢管支撑,篦板架在安装后均焊为整体,粗、细磨仓的出料篦板就安装在相应的篦板架上。篦板架材质均为Q235,中卸仓沿磨体轴向宽度950mm。

由于中卸仓篦板架安装面平整,钢管支点分布合理,篦板架整体刚度足够,而且在磨机运转中粗、细磨仓的料、球对篦板架的动态挤压力大部分相互抵消,篦板变形极小。因此,粗磨仓靠中卸仓一侧的出料篦板从投产至2002年12月止(实际开机21777h),篦板无明显变形,无篦缝变窄和断裂现象。篦板原厚度约60mm,磨损最严重处是沿磨机筒体中心R1000mm的圆周附近,测篦板剩余厚度23mm左右,仍可正常使用。说明在篦板架良好的情况下,中合金钢篦板的冲击韧性与耐磨性适应此工况。

但粗磨仓另一侧隔仓篦板即烘干仓隔仓篦板经常断裂,至1999年中期,投产1年半时间,实际开机5000多h,就换了3套中合金钢篦板(每套3圈共72块)。从篦板断口观察,材料组织均匀,结晶致密,色泽均匀,未发现表观铸造及热处理缺陷。经分析,认为篦板架刚度差导致篦板受力过大,是篦板断裂的主要原因。烘干仓篦板架是单侧受力,其宽度仅有250mm,而为满足进料需要及装焊方便,又开有若干个较大的进料孔,这在一定程度上降低了篦板架的刚度。在安装时又未将篦板架焊成整体,造成支撑刚度严重不足,使篦板频繁断裂。1999年下半年将篦板架焊成整体后,情况曾有明显好转。但由于篦板架已严重变形,焊接质量也较差(单面单边坡口焊),磨机运行一段时间后,篦板断裂故障又重新出现。

1.2煤磨篦板的使用情况

煤磨粗磨仓长约1.6m,研磨体是高铬球,装载量8.3t,细磨仓长约2.9m,研磨体装载量12.5t。

烘干仓双层隔仓篦板架材质为Q235,篦轴向宽度220mm,板是中合金铸钢,硬度HRC50左右,1998年初投产不久,即出现篦板经常断裂、钢球窜仓砸坏扬料板等故障,几乎每月停修一次。经分析,是建设期安装篦板架时未按要求组焊成整体,刚度不足,导致篦板在料球挤压下发生断裂。

粗磨仓另一侧为单层隔仓篦板,材质相同,极少出现类似故障。分析认为,是由于单层隔仓板两侧的料球挤压力大部分相抵消,隔仓篦板变形小,因而极少发生断裂故障。

1999年5月更换烘干仓篦板时,仅将双层隔仓篦板架焊为一体,在篦板与篦板之间加铁片楔紧点焊防止松动。该篦板,仍虽然是单面受力,但由于磨机直径小,篦板架的抗弯刚度相对较大,故经此处理后在3年多生产期间,实际开机14742h,篦板未再断裂过。

1.3温差应力的影响

生料磨入磨风温工艺设定是250~350℃,煤磨是150~250℃,由于入磨物料水分不同,一般均按出磨气体温度来调节入磨风温。根据磨机操作规程,磨机从起动到正常投料运转都有一个暖机与风温调控过程,篦板两侧的温差不大,更不是冷热急剧变化,所以,温差应力实际上对篦板的断裂影响不大。在生产中虽然也出现过篦板或铸球低应力脆裂现象,但这类现象往往是由于暂未发现的表观裂纹或内部微裂纹以及S、P含量偏高等因素造成的。这种内应力脆裂现象不具有普遍性。

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