辊压机辊面堆焊修复和应用中的几个问题

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摘要：简要介绍辊压机的工作原理和基本结构，并对辊压机堆焊修复技术和使用过程提出了注意事项。

关键词：堆焊修复辊压机应用注意事项

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

辊压机广泛用于水泥“预粉磨”或“联合粉磨”上，物料经辊压后产生三大效应：一是降低粒度，二是产生部分成品，三是增加料饼的易磨性，因而给后续磨机生产的产量提高和能耗降低带来效益。在水泥粉磨系统中与球磨机配套，其作用越来越来重要。因此辊压机的运行是否正常已经成为保证水泥正常生产的必要条件。所以有必要对辊压机的辊面堆焊修复技术进行认真的学习、研究和探讨。

1、辊压机的工作原理

辊压机也属于料床粉磨，依据料床粉碎机理而设计，它完全不同于单颗粒粉碎，在料场粉碎中，被粉碎颗粒被集中在一起，形成颗粒床，各颗粒均被临近颗粒所限制，外力作用在颗粒层，直接接触的颗粒数量很少，应力的传递主要依靠颗粒本身，颗粒互相作用产生裂纹、断裂、劈裂而形成粉碎，同时料床四周基本受到限制，所以比立磨更容易形成稳定料床，挤压力更容易有效的传递给物料。受到50-300MPp高压作用，变成密实的料饼从机下排出，排出的料饼，除含有一定比列的细料成品外，在非成品的颗粒的内部，产生大量裂纹，在进一步粉碎过程中，可较大的降低粉磨能耗。

2、辊压机的基本结构

辊压机主要由两个棍子和一套产生高压的液压系统组成，具体由机架、棍子、轴承、轴承座、侧挡板、喂料装置、传动装置、液压系统和控制系统组成，一对轴线平行的棍子，通过辊轴两端的轴承座安装在框架内，辊子相对框架固定的叫定辊，另一件棍子的轴承座可以在框架内沿滑道作水平往复运动的叫动辊。两侧挡板分别由蝶形弹簧压于两棍子两端轴肩，两个棍子及两个侧挡板形成四周封闭的空间，产生稳定料床。工作时两棍子在传动装置的作用下向中间做相向低速转动，液压系统施加的压力通过动辊轴轴承座、动辊传给物料，再经定辊、定辊轴承座、定位销传给框架，将动辊推向定辊，机械限位保持两辊之间存在一定间隙。物料由辊压机上部连续喂入，两棍子被撑开，通过棍子的转动使物料被强制卸出，两辊间通过物料产生相互作用力，实现连续的粉碎作业。

3、辊子的堆焊修复

辊压机辊面的磨损破坏是一个难以避免的过程。辊压机的辊面磨损包括剥落、掉块和磨损。剥落多由于堆焊的质量不过关而使耐磨层与机体分离；而掉块则是由于当物料中存在硬块或是其他非磁性硬物，从而使辊面受到强烈挤压力而产生；磨损则属于辊面在正常使用下磨损。对于修复辊压机则同时遇到这三种情况，所以必须认真对待，提高堆焊修复质量，保证使用寿命。

辊压机有节能的优势，但最主要的问题之一就是挤压辊磨损后的修复问题，维修成本主要集中在辊压机的棍子堆焊修复上，其堆焊质量直接决定着辊压机的使用寿命及运行状况。对于辊压机辊面的不同破坏形式，根据水泥企业有无备辊情况，检修周期和停机时间，辊压机挤压辊的维护主要分三步：

（1）在线小修。如果辊压机刚刚运行到半年到一年左右，出现花纹磨损较快，并且用锥子敲击，下面没有空洞的响声，此时可以用耐磨焊丝简单修补一下花纹，仍可继续使用，或者局部因硬物进入出现小坑，也可以在线小修。

（2）在线大修。如果辊压机磨损或剥落严重，一般建议离线大修，只有在水泥企业没有备辊或生产旺季来不及更换的情况下才在线大修。

(3）离线大修。当辊压机有效运转时间再一年以上，如果辊面破损严重，建议离线大修，这样既可以对辊面彻底探伤，发现深层缺陷，又可以对辊体进行加热，充分释放焊接残余应力，达到最好的堆焊效果。

离线焊接是多采用自动焊机，生产效率高，堆焊质量容易控制，能够保证辊子的使用寿命延长，缺点是拆卸成本高，而在线焊接时多采用二氧化碳气体保护焊合手工焊接相结合完成，生产效率低，堆焊质量不易控制，缺点是辊子使用寿命短，维修周期短。采用何种修复方式，要根据实际情况具体分析对待，以达到最佳的修复质量，最低的维修成本。

3.1离线堆焊修复工艺要注意的几个问题

（1）首先去除辊子的剩余耐磨层、全部疲劳层和裂纹层，彻底消除辊子的内部缺陷，阻止缺陷向深层发展，有效保护棍体，并使辊体与堆焊层有良好的结合性，这对辊压机的使用至关重要。

（2）堆焊前将辊子预热，保证棍子内外温度一致。

（3）堆焊实施：①首先在基体上堆焊打底层5~7mm，打底层要有良好韧性，可有效缓冲和阻止辊面不受到破坏；②在打底层上堆焊过渡层10~12mm，过渡层要求具有良好的结核性，一定的强度、硬度，形成良好的硬度梯度，并为耐磨层提供良好基础面；③堆焊8~10 mm耐磨层，耐磨层有较高焊接硬度和韧性，良好的抗裂性能，优异的抗磨粒磨损和抗挤压磨损的综合性能；④堆焊耐磨花纹层5~6 mm，打底层和过渡层不允许有裂纹，表面耐磨层和耐磨花纹允许有龟裂，但每条裂纹长度不允许超过10mm。

（4）每次埋弧焊完后要进行热处理，以及时消除焊接应力。

（5）辊面的韧性和硬度是一对矛盾，辊面的硬度提高，可提高耐磨性，延长使用寿命，但易剥落；如硬度降低，则韧性好，不易剥落，但耐磨性差。所以堆焊修复时，辊面硬度确定为HRC58~62之间。

（6）保证两个辊子在堆焊修复完成后其直径相同，圆柱度良好，端面平齐。

3.2在线堆焊修复工艺要注意的几个问题

辊面进行彻底清理，辊子待焊部分的裂纹、夹杂、粉尘、铁锈、硬化层等都要清理干净，打磨露出金属光泽，用磁粉探伤没有裂纹为止，对于出现的凹坑要在边缘开30~45℃坡口，并用磨光机打磨干净、平整。

焊前对起焊部位预热。

补坑时焊道不允许与周围边缘连接，留8~10mm左右宽度坡口，待这一层焊完后再进行补焊。在焊端面时，要求在端面做假胎强制成型。

堆焊必须连续锤击以消除焊接应力。

堆焊打底层5~6mm，过渡层6~8mm。圆度修整。最后堆焊耐磨花纹5~6mm左右，花纹要求均匀、平整。

4、使用过程中的注意事项

辊压机的使用寿命与堆焊修复的质量有关系，同时也与现场的使用、操作更为密切，所以在使用的过程中还要严格操作规程，加强日常管理，消除不利因素的影响。

（1）辊压机生产过程中必须高度重视辊面磨损引起的设备振动，经常性、持续性的过载振动将使传动系统产生不可预测的严重后果。

（2）在运转过程中必须保证辊压机的过饱和喂料，以实现辊压机料床粉碎机理。

（3）喂料中不得含有铁件等异物。喂料系统需设置除铁装置，以免辊面受磨损或机体振动。

（4）产生剥落后在剥落面积较小时要及时补焊，不要等面积扩大后再堆焊，否则对基体造成的损伤较大，而且焊接工艺不易控制。辊面快速磨损后辊压机系统将丧失其节能优势，由于多次维修等原因造成的辊压机停机将会干扰正常的生产并使辊压机节省的费用再次花掉。

（5）对于小面积剥落，可以用停机时间进行在线堆焊，在停机初期利用辊面余热或加热实施堆焊。

（6）对于剥落面积较大、且已接近使用寿命时应当整体堆焊修复。对于堆焊的成本大于或者接近买一只棍套的成本时，建议直接调换棍套。

5、总结

在辊压机的使用过程中，采用在线与离线堆焊修复辊面相结合的办法，取长补短。提高堆焊修复质量，同时还要进一步加强现场的操作、维护保养与监测控制，使其在最佳状态下运行，共同延长使用寿命，降低生产成本。建议水泥厂在使用辊压机时，对辊面要维护好，不要等到辊面磨损到实在不能用了再堆焊。如果耐磨花纹磨损完，失去了最外面耐磨层的保护，下面的过渡层磨损就会加速，这是对辊压机的致命破坏，对辊压机辊面的及时堆焊是保证辊压机使用寿命的关键。辊面维护的好，可大大减少停机堆焊次数。