水泥工业球磨机衬板技术质量的优化与节能选择

time时间:2020-10-25 11:18

  水泥工业球磨机内主要使用两大类耐磨件产品,即磨球和衬板。我国因磨损消耗的金属材料超过200万吨以上,其中磨球耗材所占比例约55﹪,衬板耗材所占比例约11﹪。由此可见,磨球和衬板在耐磨材料中的份量。

  近几年来,伴随着水泥工业的结构调整和技术创新,水泥粉磨工艺装备技术水平得到空前提高,带动和促进了耐磨材料行业的繁荣与发展,在磨球的生产和应用上表现尤为突出。过去,低铬磨球占据市场主要份额;目前,高铬磨球则以其低耗损、高耐磨性被广大水泥企业所认知,高铬磨球实现了量的突破与质的飞跃,市场份额明显飙升,缩短了与国外先进水平的差距;今后,高铬磨球势将统御市场,领军行业。而在耐磨衬板的生产与应用中,与磨球市场的火热相比,耐磨衬板却是冰火两重天,一些高品质﹑高性能化产品如高铬合金衬板并未得到全面的推广和应用。

  笔者曾于2003年10月21日、2006年10月17日、2008年10月16日分别在中国建材报第一﹑第二版上发表了“高合金衬板的‘春天’”,“高合金耐磨衬板在特大型球磨机上成功实现国产化”,“高铬合金铸铁衬板在水泥工业中的应用与展望”三篇文章,吁请大力推广和应用高铬合金衬板(超长效使用寿命6~12年,节能降耗增效显著,赶超国际衬板先进技术水平)。但时至今日,高铬合金衬板或优质化产品的应用所占份额并没有完全得到拓展。而中、低合金钢类衬板则充斥市场,且品种多、材质杂,质量标准不一,林林总总,鱼龙混杂,良莠不齐。

  由于合金钢类材料的多样化,给生产者和使用者带来了诸多困难,大有眼花缭乱之势。更有甚者,由于市场的不规范性和信息不对称性,无序竞争,低端竞争(低品位,低技术含量,低价格,以劣充优)依然存在,以低价混高价、以次充好等不良行为弥漫市场,稍有不慎就会上当受骗,给使用者带来不必要的损失。高锰钢类衬板作为一种传统的普通耐磨材料,在冶金矿山球磨机上具有一定优势,但在制备水泥球磨机衬板时由于加工硬化能力不足而易早期失效,这早已是业界的共识。但在我们市场调研中发现,仍有大部分水泥企业特别是中小企业继续使用,在四川、云南、贵州等边远省份的区域市场中应用较多。凡此种种,反映了耐磨衬板市场的不规范性。

  随着我国经济平稳较快发展和经济社会环境的持续改善,建设资源节约型和环境友好型社会,水泥工业的发展所面临的“节能减排”任务愈加紧迫。因此,适时地大力推广和合理选择使用水泥工业高效节能衬板,扩大高性能化衬板的应用范围,是节能降耗的有效途径之一。合理选择与应用的关键在于正确分析易磨部件的使用环境、工况条件和磨损机理,耐磨材料的技术性能和以往的使用经验,兼顾技术先进、生产可靠、经济合理的原则,达到节能减排、降耗的目的。衬板性能的优劣,不仅影响金属材料和能源的消耗,更重要的是影响设备运转率,影响水泥产量和生产成本。

  要迅速彻底地转变传统的只讲价格不讲品质,只求数量不讲质量,只讲眼前不顾长远利益的采购观念,去粗取精,去伪存真,选择优势企业,使用优质产品,实现科学的性价比采购,在材料多样化的市场条件下,对于水泥工业“节能减排”来说,是新形势下必须做出的一种战略抉择。根据现有耐磨衬板市场使用情况,依据相关前沿技术市场资源,现予推荐两种优质耐磨衬板材料,恳望大家抛砖引玉,互动互信共鸣,营造放心消费环境,创新创优产品,完善粉磨系统优化节能技术,提高水泥行业节能能力,不断满足我国水泥工业球磨机衬板的巨大市场需求。

  高铬合金铸铁一般是指含铬量在12%~30%,含碳量在2.4%~3.6%范围内的合金白口铁。它的显著特点是M7C3型共晶碳化物显微硬度HV1300~1800,呈断网状、孤立状弥散分布于马氏体(金属基体中最硬的组织)基体上,减少了对基体的割裂作用。因此,高铬合金衬板具有高强度、强韧性和高耐磨性,其性能代表了目前金属耐磨材料的最高水准。国外已大量应用于水泥大型球磨机上,一般使用寿命(一仓)在6~8年,二、三仓在12年以上,表现了良好的耐磨性。上世纪70年代中后期,我国材料科学工作者开始研究并推广应用高铬铸铁衬板,形成了一系列工艺技术理论及其技术规范,并于1998年制定了国家建材行业标准JC∕T691-1998《高铬铸铁衬板技术条件》,2007年又对此标准进行修订和完善。

  在实际应用中,对冲击载荷较大的工况一般采用低碳高铬铸铁(钢)衬板;对冲击载荷较小的工况采用高碳的高铬铸铁衬板,以便充分发挥材料的耐磨性能。如含C2.4%~2.65%的Cr15衬板可用于椎4.2m以下磨机(一仓);含C2.65%~2.85%的Cr20﹑Cr26衬板可用于椎4.2m以上磨机;磨前有预粉系统,如“辊压机+水泥磨”时,平均球径≤60mm,C含量可以再高些,可保证使用寿命(一仓)8~10年,二、三仓耐磨时间更长。磨头板可选用中(低)碳高铬铸铁材料;出料篦板可选用中、高碳高铬铸铁材料;分块组合成的隔仓板可选用低碳高铬铸铁材料。

  原唐山水泥机械厂、驻马店三山实业有限公司、合肥水泥研究院耐磨耐热材料厂、河北鼎基钢铁铸件制造有限公司、广州有色金属研究院耐磨材料厂、无锡东方抗磨材料有限公司等国内具有代表性的生产厂家制造的高铬铸铁衬板,均表现出优异的耐磨性。值得一提的是,驻马店三山实业有限公司生产的高铬铸铁类衬板有Cr13、Cr15、Cr20、Cr26,用于不同规格型号椎1.83m、椎2.2m、椎3m、福建体彩网!椎3.5m、椎3.8m、椎4.2m、椎5m、椎5.4m等磨机上200多台(套)。其中Cr15衬板用于原河南省偃师县水泥厂椎2.2×6.5m磨机上一仓,连续使用达13年之久;用于河南郑州顺宝水泥股份有限公司椎3×9m磨机上一仓,连续使用达7年之久。2003年5月用于大宇水泥(山东)有限公司特大型磨机椎5.4×15.5m上的Cr26衬板、磨头板,已连续运转6年以上,据客户反映,其磨头板使用寿命已超过原进口磨头板的2倍以上,估计仍能使用2年左右。大量的应用事实足以证明高铬合金衬板应用于水泥工业磨机上是安全的,且耐磨性强,使用寿命长,节能增效十分显著。特别是在新型干法水泥生产线上,随着预破碎,预粉碎,预粉磨等磨前预粉技术水平的提高,一次采购,多年不需更换,既降低工人劳动强度,又提高粉磨效率,高铬合金衬板良好的性价比优势更加凸显。如Cr15衬板目前市场价格约15000元∕吨(使用寿命6年以上),低合金钢衬板目前市场价格约8500元∕吨,二者使用寿命、价格相比(以椎4.2×13m磨机衬板96吨计算),使用高铬合金衬板节约采购成本约168万元,如果考虑节省安装费用和螺栓成本等,节能降耗空间更大。

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