中卸烘干生料磨和風(fēng)掃煤磨常見故障之一是隔倉篦板斷裂。從使用情況看,斷裂一般多發(fā)生在烘干倉雙層隔倉篦板上。對篦板的要求除了要有一定的表面硬度、耐磨性與沖擊韌性外,還應(yīng)考慮篦板的周向分瓣、徑向分段、篦縫形式及開孔率對其工況條件的適應(yīng)性,否則,難以取得預(yù)期的效果。篦板斷裂情況及原因各廠雖不盡相同,但共性還是存在的?,F(xiàn)以某廠Φ3.5m×10m中卸烘干生料磨和Φ2.4m×4.5m+2m風(fēng)掃煤磨為例,通過分析這2種磨使用中合金鋼篦板和高錳鋼篦板的情況,結(jié)合磨機工況條件,探討篦板斷裂原因以期得出適合磨機工況條件的篦板材質(zhì)。?
1中合金鋼篦板的使用
1.1Φ3.5m×10m中卸烘干生料磨的使用情況
該磨1998年初投產(chǎn)。粗磨倉和細磨倉原設(shè)計是中合金鋼篦板和襯板,硬度≥HRC50,粗磨倉配用高鉻鑄球,硬度約HRC60,裝載量41t,細磨倉裝球量39t,兩倉的填充率均為27%。中卸倉由細磨倉和粗磨倉的出料篦板架組成,兩篦板架之間有3圈共60根無縫鋼管支撐,篦板架在安裝后均焊為整體,粗、細磨倉的出料篦板就安裝在相應(yīng)的篦板架上。篦板架材質(zhì)均為Q235,中卸倉沿磨體軸向?qū)挾?50mm。
由于中卸倉篦板架安裝面平整,鋼管支點分布合理,篦板架整體剛度足夠,而且在磨機運轉(zhuǎn)中粗、細磨倉的料、球?qū)靼寮艿膭討B(tài)擠壓力大部分相互抵消,篦板變形極小。因此,粗磨倉靠中卸倉一側(cè)的出料篦板從投產(chǎn)至2002年12月止(實際開機21777h),篦板無明顯變形,無篦縫變窄和斷裂現(xiàn)象。篦板原厚度約60mm,磨損最嚴重處是沿磨機筒體中心R1000mm的圓周附近,測篦板剩余厚度23mm左右,仍可正常使用。說明在篦板架良好的情況下,中合金鋼篦板的沖擊韌性與耐磨性適應(yīng)此工況。
但粗磨倉另一側(cè)隔倉篦板即烘干倉隔倉篦板經(jīng)常斷裂,至1999年中期,投產(chǎn)1年半時間,實際開機5000多h,就換了3套中合金鋼篦板(每套3圈共72塊)。從篦板斷口觀察,材料組織均勻,結(jié)晶致密,色澤均勻,未發(fā)現(xiàn)表觀鑄造及熱處理缺陷。經(jīng)分析,認為篦板架剛度差導(dǎo)致篦板受力過大,是篦板斷裂的主要原因。烘干倉篦板架是單側(cè)受力,其寬度僅有250mm,而為滿足進料需要及裝焊方便,又開有若干個較大的進料孔,這在一定程度上降低了篦板架的剛度。在安裝時又未將篦板架焊成整體,造成支撐剛度嚴重不足,使篦板頻繁斷裂。1999年下半年將篦板架焊成整體后,情況曾有明顯好轉(zhuǎn)。但由于篦板架已嚴重變形,焊接質(zhì)量也較差(單面單邊坡口焊),磨機運行一段時間后,篦板斷裂故障又重新出現(xiàn)。
1.2煤磨篦板的使用情況
煤磨粗磨倉長約1.6m,研磨體是高鉻球,裝載量8.3t,細磨倉長約2.9m,研磨體裝載量12.5t。
烘干倉雙層隔倉篦板架材質(zhì)為Q235,篦軸向?qū)挾?20mm,板是中合金鑄鋼,硬度HRC50左右,1998年初投產(chǎn)不久,即出現(xiàn)篦板經(jīng)常斷裂、鋼球竄倉砸壞揚料板等故障,幾乎每月停修一次。經(jīng)分析,是建設(shè)期安裝篦板架時未按要求組焊成整體,剛度不足,導(dǎo)致篦板在料球擠壓下發(fā)生斷裂。
粗磨倉另一側(cè)為單層隔倉篦板,材質(zhì)相同,極少出現(xiàn)類似故障。分析認為,是由于單層隔倉板兩側(cè)的料球擠壓力大部分相抵消,隔倉篦板變形小,因而極少發(fā)生斷裂故障。
1999年5月更換烘干倉篦板時,僅將雙層隔倉篦板架焊為一體,在篦板與篦板之間加鐵片楔緊點焊防止松動。該篦板,仍雖然是單面受力,但由于磨機直徑小,篦板架的抗彎剛度相對較大,故經(jīng)此處理后在3年多生產(chǎn)期間,實際開機14742h,篦板未再斷裂過。
1.3溫差應(yīng)力的影響
生料磨入磨風(fēng)溫工藝設(shè)定是250~350℃,煤磨是150~250℃,由于入磨物料水分不同,一般均按出磨氣體溫度來調(diào)節(jié)入磨風(fēng)溫。根據(jù)磨機操作規(guī)程,磨機從起動到正常投料運轉(zhuǎn)都有一個暖機與風(fēng)溫調(diào)控過程,篦板兩側(cè)的溫差不大,更不是冷熱急劇變化,所以,溫差應(yīng)力實際上對篦板的斷裂影響不大。在生產(chǎn)中雖然也出現(xiàn)過篦板或鑄球低應(yīng)力脆裂現(xiàn)象,但這類現(xiàn)象往往是由于暫未發(fā)現(xiàn)的表觀裂紋或內(nèi)部微裂紋以及S、P含量偏高等因素造成的。這種內(nèi)應(yīng)力脆裂現(xiàn)象不具有普遍性。