1、前言
單輥
破碎機(jī)安裝在燒結(jié)機(jī)尾部卸料端，對(duì)燒結(jié)機(jī)卸下的熾熱燒結(jié)礦(750～900℃)進(jìn)行破碎，使熾熱燒結(jié)礦變成符合工藝要求的粒度。酒鋼燒結(jié)廠共有3臺(tái)單輥破碎機(jī)。隨著燒結(jié)礦產(chǎn)能的進(jìn)一步提高，燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量由100t／（臺(tái)．h）上升至200t／（臺(tái)．h）以上，單輥破碎機(jī)的作業(yè)率大幅度上升，導(dǎo)致篦板磨損迅速，更換周期縮短，嚴(yán)重影響了破碎機(jī)的破碎效率和作業(yè)率，制約了燒結(jié)產(chǎn)能的進(jìn)一步提高。因此，需要研究、設(shè)計(jì)一種高性能耐磨篦板。
2、篦板的磨損分析
篦板材質(zhì)為ZCJ3Cr24Ni7Si2，硬度為HRC50左右。由于Ni、Cr含量較高，在高溫狀態(tài)下具有一定的耐磨性，但由于該種合金組織晶粒粗大，導(dǎo)致它的沖擊韌性較低，且對(duì)基體還會(huì)產(chǎn)生一定割裂作用，在正常使用過(guò)程的后期，篦板在大塊燒結(jié)礦的強(qiáng)烈沖擊下發(fā)生過(guò)幾次斷裂的情形。其次，高Ni、Cr合金在鑄造過(guò)程中液態(tài)流動(dòng)性差，心部很容易出現(xiàn)氣孔、縮孔、夾渣等缺陷，對(duì)正常的使用過(guò)程帶來(lái)了一定的潛在危險(xiǎn)。另外，該種合金市場(chǎng)價(jià)格大約在27 000元／t，整體式澆注合金篦板的單價(jià)在25000元／件，成本比較高，即使是下線的舊件，單體重量為500 kg左右．內(nèi)部回收只能以廢鋼處理，浪費(fèi)比較嚴(yán)重。
燒結(jié)礦的破碎要求與常態(tài)的一般物料的破碎要求不同，燒結(jié)成品礦為軟硬不均的高溫大厚度半蠕狀礦料，破碎受力為沖擊性斷續(xù)剪切擠壓復(fù)合環(huán)境，破碎性質(zhì)屬于高溫強(qiáng)氧化低應(yīng)力磨粒磨損（磨粒磨損是工業(yè)中最常見(jiàn)易見(jiàn)的磨損，約50%機(jī)械零件的損壞是由于磨粒磨損所致）。在該種工作狀態(tài)下的合金應(yīng)具備以下特征：較高的高溫與低溫硬度，足夠的高溫抗氧化性和時(shí)效硬度穩(wěn)定性，合理的固溶強(qiáng)化組織和與之匹配的多元合金碳化物硬質(zhì)相，最終體現(xiàn)為合金的持久高溫耐磨性能。
3、復(fù)合篦板的設(shè)計(jì)與制造
提高篦板的耐磨性能，就要增加其硬度，但隨著硬度的提高，抗沖擊韌性就會(huì)下降，如何兼顧篦板適宜的硬度和一定的抗沖擊韌性是提高篦板使用壽命的關(guān)鍵。根據(jù)篦板的磨損實(shí)際情況，篦板的磨損不是整個(gè)表面的磨損，而是沿長(zhǎng)度方向存在對(duì)稱的兩個(gè)位置磨損比較嚴(yán)重，因此可以將篦板不易磨損位置的外形高度減小，節(jié)省下的合金補(bǔ)充在易磨損的位置，這樣無(wú)形之中也能延長(zhǎng)篦板的使用壽命。結(jié)合篦板的磨損性質(zhì)以及物料的特性，設(shè)計(jì)出一種階梯式堆焊耐磨合金復(fù)合篦板，篦板結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
篦板本體選用能耐一定溫度的35CrMo材質(zhì)，堆焊合金層的高溫耐磨材料均采用高碳合金，以形成以?shī)W氏體、貝氏體、馬氏體組織為基、多元復(fù)合合金碳化物為抗磨骨架的金相組織，具有突出的高溫、高耐磨性能；850℃回火后無(wú)硬度陡降，具有明顯的抗氧化性，高溫時(shí)效穩(wěn)定性和高溫耐磨性。合金層堆焊后進(jìn)行中高溫回火處理，以消除焊接應(yīng)力和二次強(qiáng)化合金：合金耐磨層保證常溫檢測(cè)硬度HRC≥50，堆焊合金實(shí)際硬度HRC≥60。
4、使用效果
在1#單輥破碎機(jī)使用由淄博山冶工業(yè)裝備有限公司生產(chǎn)的堆焊高性能耐磨合金篦板，使用壽命達(dá)到11個(gè)月，以同等價(jià)格為基準(zhǔn)，其使用壽命比原鑄造耐磨合金篦板延長(zhǎng)了3～4個(gè)月。該堆焊耐磨合金復(fù)合篦板抗沖擊性能好，高溫狀態(tài)下抗氧化、耐磨性好，僅1臺(tái)單輥破碎機(jī)年可節(jié)約備件費(fèi)用10萬(wàn)余元，降低了使用和維修成本。
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