CN104526248A - 一种新型高压辊磨机柱钉辊面修复方法 - Google Patents

一种新型高压辊磨机柱钉辊面修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，属于矿岩粉碎设备修补技术领域。本发明先选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面，清理凹坑，然后在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层，制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉，在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，一系列的工序设计，确保硬质合金柱钉与辊面结合的更牢固，使用寿命长，辊套更耐磨，操作方便，节约成本，具有操作简单、设计合理、易于修复的优点。

Description

一种新型高压辊磨机柱钉辊面修复方法
技术领域
本发明属于矿岩粉碎设备修补技术领域，涉及一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，更具体地说，涉及一种针对柱钉辊面的柱钉脱落，或辊套基体层剥离，导致柱钉与辊套基体成片分离而设计的修补方法，其可以大大提高辊套端面的使用寿命，有效防止由于辊套顶面的柱钉脱落造成的辊面加速磨损，提高了辊套的使用寿命，方法简单，操作时间短，便于现场工作。
背景技术
高压辊磨机是八十年代中期问世的新型节能粉磨设备，是水泥粉磨和金属矿石粉碎环节中的中间设备之一，是能够实现多碎少磨的关键设备，可大幅度降低能源消耗。高压辊磨机已在水泥领域得到了极大的推广应用，但由于辊面的磨损，在金属矿山的矿石的粉碎尚处于起步阶段，采用硬质合金柱钉的辊面，极大提高了辊面的抗磨损性，使得高压辊磨机在金属矿山的矿石的粉碎取得了突破性的进展。目前尚无其它材料可以代替硬质合金的位置。硬质合金在辊面停留的时间，就决定了该辊磨机的寿命。在粉碎矿石时，为了提高辊压效率，防止腔体内物料逸出，必须在两个辊套的侧面用两块侧挡板围成一个相对密封的腔体。当辊套以线速度1～3米/秒旋转时，两块侧挡板紧紧压在辊套侧面上，造成辊套和侧挡板的磨损量都很大，由于辊套采用强度和硬度都较高的材料制作，尺寸也较大(辊套外径可达2米)，重量重(辊套单重达30吨)，在磨损后现场很难修复。为了提高辊套的耐磨性，目前通用的方法是采用耐磨焊条对辊套端部的顶面和侧面进行堆焊。由于堆焊面不平整，且难于加工，必须在侧挡板与辊套的侧面留有间隙，造成了腔体内物料逸出。由于在工作过程中矿石与棍套端面之间的边缘效应，使得端面的堆焊层容易脱落，并进一步造成顶面堆焊层脱落，从而造成辊面的硬质合金柱钉的脱落，其使用寿命仅为2～3个月，设备作业率大大降低，或在这些凹坑内填入耐磨块，再在周围堆焊，由于堆焊面不平整，且这些耐磨块和耐磨焊条的耐磨性能有限，辊套基体很快又被磨损，其使用寿命仅为1～2星期，设备作业率大大降低。
这种新型高压辊磨机方面的专利有很多，现在逐步成为研发热点，很多这方面的专利申请，例如中国专利号：201120126820.7，公开日2011年09月21日，该实用新型涉及一种新型高压辊磨机，包括进料装置、铰接机架、活动辊、固定辊、压辊体及辊套，所述铰接机架装有两套带有柱钉辊面的压辊机构，其中一个压辊机构为固定辊，另一个压辊机构为可水平方向往复移动的活动辊；位于辊套端面设有复合耐磨板，复合耐磨板和多片固定环通过楔面和卡口组合成一个平整的圆环结构；所述压辊体的辊面均匀设置若干硬质合金柱钉。该实用新型有益效果为：减少了检修时设备的解体量，使设备检修时间大大降低、减少了检修成本；可防止辊面的硬质合金柱钉的脱落；提高了矿石与棍套端面之间的边界效应，且磨损量小，延长了辊套使用寿命；具有平行四连杆机构的可调式进料装置，能够保证进料顺利畅通。但是这些都存在耐磨块和耐磨焊条的耐磨性能有限，辊套基体很快又被磨损，使用寿命短，设备作业率大大降低的问题。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有辊磨机的耐磨块和耐磨焊条的耐磨性能有限，辊套基体很快又被磨损，其使用寿命短，设备作业率大大降低的问题，尤其是针对柱钉辊面，由于多种原因，柱钉随辊套表层从基体剥离，脱落，在辊套表面出现凹坑，而硬质合金是不能被焊接的，其它的材料不能替代硬质合金，而使辊面寿命大大降低，并缺乏有效修补技术的问题，本发明提供一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，其可以大大提高辊套端面的使用寿命，有效防止由于辊套顶面的柱钉脱落，而造成辊面加速磨损，提高了辊套的使用寿命，且方法简单，操作时间短，便于现场工作。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，其步骤为：
(1)选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面，清理凹坑，凹坑的清理是先用气割枪，割除剥离面，至边沿外1cm处再用砂轮机对底面和边沿进行抛光，除渣清理；
(2)在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层，堆焊采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为20-23％，镍含量为10-12％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为125A；电压为20-24V；焊接速度为15cm/min；
(3)制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉，硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为90-95％，钴的含量为5-10％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.2-0.5％，铬：18-23％，镍：9-10.5％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉；
(4)将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套点焊排列在经过步骤(1)处理的凹坑中，然后将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套焊接在凹坑中，焊接方法为先点焊住套，再连续焊接套与底面，不同的套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套之间焊接一层连接焊层，而将各套与高压辊磨机辊面连接成整体；焊层厚度为2mm，采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量1.8-2.2％，铬：18-21％，镍：8-10％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为120A；电压为20-24V；焊接速度为14cm/min，焊接应连续，完整，不能有缝隙，夹杂，气泡缺陷；
(5)在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，耐磨焊层的焊接采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：29-32％，锰：0.7-0.8％，钴0.03-0.05％，余量为铁；电流为125A；电压为24-26V；焊接速度为14cm/min，焊层厚度为1.8mm；
(6)后续处理，对步骤(5)处理后的部位进行缓慢冷却，其中最大冷却速度为30℃/h。
优选地，所述的步骤(2)中焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为21％，镍含量为11.5％，余量为铁。
优选地，所述的步骤(3)中硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为93％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.3％，铬：20％，镍：9.5％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有5mm倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉。
优选地，所述的步骤(4)中焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量2.0％，铬：19％，镍：9％，余量为铁。
优选地，所述的步骤(5)中焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：30％，锰：0.76％，钴0.04％，余量为铁。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明先选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面，清理凹坑，然后在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层，制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉，在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，一系列的工序设计，确保硬质合金柱钉与辊面结合的更牢固，使用寿命长，辊套更耐磨；
(2)本发明对硬质合金柱钉的影响较小，且维修方便，所需时间短，简便易行；适合现场作业。
(3)本发明维修一次，使用时间达2个月以上，提高了高压辊磨机的使用寿命；
(4)本发明步骤(2)中堆焊采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为20-23％，镍含量为10-12％，余量为铁；连接层具有良好的缓冲作用；
(5)本发明步骤(3)中硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为90-95％，钴的含量为5-10％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.2-0.5％，铬：18-23％，镍：9-10.5％，余量为铁，柱钉更耐磨，寿命长；
(6)本发明步骤(4)中焊层厚度为2mm，采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量1.8-2.2％，铬：18-21％，镍：8-10％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为120A；电压为20-24V；焊接速度为14cm/min，焊接应连续，完整，不能有缝隙，夹杂，气泡缺陷；
(7)本发明步骤(5)中耐磨焊层的焊接采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：29-32％，锰：0.7-0.8％，钴0.03-0.05％，余量为铁；电流为125A；电压为24-26V；焊接速度为14cm/min，焊层厚度为1.8mm，焊接的耐磨层耐磨性高，比正常的高压辊磨机辊面寿命提高一倍。
附图说明
图1为本发明加工后的纵剖面构造图。
图中：1、硬质合金柱钉；2、不锈钢套；3、连接焊层；4、耐磨焊层，5、连接层；6、高压辊磨机辊面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
柱钉辊面高压辊磨机的辊套表面由于各种原因，表面的硬质合金柱钉随基体会发生脱落，脱落的厚度与柱钉的长度基本一致。一旦出现这种剥离现象，必须对辊面进行修复，否则设备将无法使用，最终更换整个辊套。
一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，其步骤为：
(1)选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面6，清理凹坑，凹坑的清理是先用气割枪，割除剥离面，至边沿外1cm处再用砂轮机对底面和边沿进行抛光，除渣清理；
(2)在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层5，堆焊采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为21％，镍含量为11.5％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为125A；电压为20V；焊接速度为15cm/min；
(3)制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉1，硬质合金柱钉1的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为93％；加工成直径为10mm，长度为13mm的圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.2-0.5％，铬：18-23％，镍：9-10.5％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有长度为5mm的45°的倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉；
(4)将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套2点焊排列在经过步骤(1)处理的凹坑中，然后将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套2焊接在凹坑中，焊接方法为先点焊住套，再连续焊接套与底面，不同的套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套2之间焊接一层连接焊层3，而将各套与高压辊磨机辊面连接成整体；焊层厚度为2mm，采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量2.0％，铬：19％，镍：9％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为120A；电压为22V；焊接速度为14cm/min，焊接应连续，完整，不能有缝隙，夹杂，气泡缺陷；
(5)在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层4，耐磨焊层4的焊接采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：30％，锰：0.76％，钴0.04％，余量为铁；电流为125A；电压为25V；焊接速度为14cm/min，焊层厚度为1.8mm；
(6)后续处理，对步骤(5)处理后的部位进行缓慢冷却，其中最大冷却速度为30℃/h。
本发明使得硬质合金柱钉与辊套结合的更牢固，表面更耐磨。完成这样的修复工作后，该高压辊磨机辊面6连续工作65天才需要再次修复，满足辊压机的生产使用。
实施例2
一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，其步骤为：
(1)选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面，清理凹坑，凹坑的清理是先用气割枪，割除剥离面，至边沿外1cm处再用砂轮机对底面和边沿进行抛光，除渣清理；
(2)在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层，堆焊采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为23％，镍含量为10％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为125A；电压为22V；焊接速度为15cm/min；
(3)制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉，硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为90％，钴的含量为10％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.2％，铬：18％，镍：9％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉；
(4)将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套点焊排列在经过步骤(1)处理的凹坑中，然后将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套焊接在凹坑中，焊接方法为先点焊住套，再连续焊接套与底面，不同的套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套之间焊接一层连接焊层，而将各套与高压辊磨机辊面连接成整体；焊层厚度为2mm，采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量2.2％，铬：18％，镍：8％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为120A；电压为24V；焊接速度为14cm/min，焊接应连续，完整，不能有缝隙，夹杂，气泡缺陷；
(5)在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，耐磨焊层的焊接采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：32％，锰：0.7％，钴0.05％，余量为铁；电流为125A；电压为24V；焊接速度为14cm/min，焊层厚度为1.8mm；
(6)后续处理，对步骤(5)处理后的部位进行缓慢冷却，其中最大冷却速度为30℃/h。
本发明使得硬质合金柱钉与辊套结合的更牢固，表面更耐磨。完成这样的修复工作后，该高压辊磨机辊面6连续工作63天才需要再次修复，满足辊压机的生产使用。
实施例3
一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，其步骤为：
(1)选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面，清理凹坑，凹坑的清理是先用气割枪，割除剥离面，至边沿外1cm处再用砂轮机对底面和边沿进行抛光，除渣清理；
(2)在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层，堆焊采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为20％，镍含量为12％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为125A；电压为24V；焊接速度为15cm/min；
(3)制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉，硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为95％，钴的含量为5％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.5％，铬：23％，镍：10.5％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉；
(4)将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套点焊排列在经过步骤(1)处理的凹坑中，然后将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套焊接在凹坑中，焊接方法为先点焊住套，再连续焊接套与底面，不同的套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套之间焊接一层连接焊层，而将各套与高压辊磨机辊面连接成整体；焊层厚度为2mm，采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量1.8％，铬：21％，镍：10％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为120A；电压为20V；焊接速度为14cm/min，焊接应连续，完整，不能有缝隙，夹杂，气泡缺陷；
(5)在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，耐磨焊层的焊接采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：29％，锰：0.8％，钴0.03％，余量为铁；电流为125A；电压为26V；焊接速度为14cm/min，焊层厚度为1.8mm；
(6)后续处理，对步骤(5)处理后的部位进行缓慢冷却，其中最大冷却速度为30℃/h。
本发明使得硬质合金柱钉与辊套结合的更牢固，表面更耐磨。完成这样的修复工作后，该高压辊磨机辊面6连续工作60天才需要再次修复，满足辊压机的生产使用。

Claims (5)

1.一种柱钉辊面高压辊磨机辊面的修复方法，其步骤为：
(1)选择要修复的表面有凹坑的高压辊磨机辊面，清理凹坑，凹坑的清理是先用气割枪，割除剥离面，至边沿外1cm处再用砂轮机对底面和边沿进行抛光，除渣清理；
(2)在凹坑底部堆焊一层3mm厚的连接层，堆焊采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为20-23％，镍含量为10-12％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为125A；电压为20-24V；焊接速度为15cm/min；
(3)制备套有不锈钢套的硬质合金柱钉，硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为90-95％，钴的含量为5-10％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.2-0.5％，铬：18-23％，镍：9-10.5％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉；
(4)将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套点焊排列在经过步骤(1)处理的凹坑中，然后将套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套焊接在凹坑中，焊接方法为先点焊住套，再连续焊接套与底面，不同的套有不锈钢套的硬质合金柱钉的不锈钢套之间焊接一层连接焊层，而将各套与高压辊磨机辊面连接成整体；焊层厚度为2mm，采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量1.8-2.2％，铬：18-21％，镍：8-10％，余量为铁；焊丝直径为1.2mm；电流为120A；电压为20-24V；焊接速度为14cm/min，焊接应连续，完整，不能有缝隙，夹杂，气泡缺陷；
(5)在各个不锈钢套之间的连接焊层上再覆盖一层耐磨焊层，耐磨焊层的焊接采用MIG焊，焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：29-32％，锰：0.7-0.8％，钴0.03-0.05％，余量为铁；电流为125A；电压为24-26V；焊接速度为14cm/min，焊层厚度为1.8mm；
(6)后续处理，对步骤(5)处理后的部位进行缓慢冷却，其中最大冷却速度为30℃/h。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨型高压辊磨机，其特征在于：所述的步骤(2)中焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量为2％，铬含量为21％，镍含量为11.5％，余量为铁。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨型高压辊磨机，其特征在于：所述的步骤(3)中硬质合金柱钉的材料为碳化钨和钴，碳化钨的含量为93％；加工成圆柱状，不锈钢套的材料的成分及质量分数为：碳：0.3％，铬：20％，镍：9.5％，余量为铁；形状为圆管状，内径比硬质合金柱钉的外径小0.07mm，厚度为4mm，底部加工有5mm倒角；将硬质合金柱钉插入不锈钢套中，得到套有不锈钢套的硬质合金柱钉。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨型高压辊磨机，其特征在于：所述的步骤(4)中焊丝材料的成分及质量分数为：碳含量2.0％，铬：19％，镍：9％，余量为铁。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨型高压辊磨机，其特征在于：所述的步骤(5)中焊丝材料的成分及质量分数为：碳：1.9％，铬：30％，锰：0.76％，钴0.04％，余量为铁。
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