提高余熱風機葉片耐磨性能的技術(shù)措施
存在的問題
某公司為1號窯2500t/d熟料生產(chǎn)線匹配的余熱風機型號為:Y4-73-11No.25D左45°,在使用過程中出現(xiàn)以下問題:風機風輪葉片磨損嚴重,使用周期較短,Z多使用兩個月,特別是葉片邊緣處使用僅一個月,造成風機殼體、軸承座振動,軸承座與基礎連接部位出現(xiàn)了不同程度地裂縫,降低了設備的使用壽命,而且還影響了整條生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)率。主要原因是:從篦冷機電收塵器出來的熱煙氣當中含有大量的微小顆粒狀物體,由于這些顆粒狀物體的存在,使得風輪葉片磨損,降低了風輪的使用壽命,并且使風輪失去了動、靜平衡,從而造成風機的不穩(wěn)定運行。采用改進風輪葉片的形狀及改進葉片材料的方法,很好地解決了以上問題,供同仁借鑒。
改造方案的確定與實施
采用在現(xiàn)場對葉片進行堆焊耐磨層的方法,此方法能夠在較短的時間內(nèi)恢復葉片被磨損的部位,但有一定的Q陷:堆焊層的厚度不均勻,并且每次修補后風輪都要找平衡,此方法只是簡單地恢復葉片被磨損的表層,短時間保證生產(chǎn),如不及時進行修理,會較大程度地磨損葉片母體。在定檢的時候,采用堆焊的方法能夠得到一定厚度的耐磨層,但使用周期較短,而且還花費大量的人工費、材料費。針對以上弊端,可以采取了改進加工葉片的材料以及調(diào)整風輪葉片的形狀等方法,來提高余熱風機的長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
優(yōu)選葉片材料,提高耐磨性
采用16Mn鋼板或15MnV鋼板,經(jīng)濟一些,但耐磨性能一般。采用雙金屬復合耐磨鋼板,價G較普通材料有所提高,但考慮到產(chǎn)品使用壽命,維修費用、備件費用和停機損失,其性能價G比遠高于16Mn鋼板和其他材料。雙金屬復合耐磨鋼板由低碳鋼板和合金耐磨層兩部分組成,合金耐磨層主要以鉻合金為主,同時還添加錳、鉬、鈮、鎳等其它合金成分,硬度可以達到HRC58~62,耐磨性能是低合金鋼板性能5倍以上,遠遠高于堆焊的方法;合金耐磨層的碳化物在高溫下有很強的穩(wěn)定性能,可以在400℃內(nèi)使用。綜合考慮,選擇雙金屬復合耐磨鋼板。
改進風輪葉片形狀
余熱風機原葉片形狀如圖1所示的中空機翼形,中空機翼形葉片具有優(yōu)良的空氣動力特性,葉片強度高,通風機的氣動效率一般較高,但工藝性較復雜。中空機翼形葉片磨漏后,雜質(zhì)易進入葉片內(nèi)部,會使葉輪失去平衡而產(chǎn)生振動。采用雙金屬復合耐磨鋼后,由于雙金屬復合耐磨鋼板對彎曲度有一定的要求,所以我們將葉片的形狀改成平板形,見圖1。平板形葉片制造簡單,正適用于雙金屬復合耐磨鋼板這種材料的加工。
板材厚度的確定
考慮到原風輪單片風葉的質(zhì)量、厚度,以及風輪的使用周期,我們選擇6+6雙金屬復合耐磨鋼板,即:母材厚度為6mm,耐磨層厚度為6mm。
方案實施
(1)切割:采用碳弧切割的方法將雙金屬復合耐磨鋼板切割成所需要的形狀,切割時從母材的一面開始。
(2)拼對:將切割好的葉片采用交叉替換的方法(即每隔一片葉片換下一片葉片)拼對到風輪上,這種方法既可以保證風輪不變形,又可以保證每一片葉片的相互位置不變動。
(3)H接:首先將切割好的復合鋼板葉片的母材一側(cè)與風輪H接在一起,然后用相應的堆焊焊條將耐磨層面與風輪H接在一起。焊后用手錘敲擊H接部位,減少H接殘余應力,提高H接的抗P勞性能。
(4)平衡:將修理好的風輪進行動、靜平衡實驗。
效果
本次對風輪葉片的改進C底解決了余熱風機運行周期短、風輪使用壽命低的Q陷,提高了整條生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)率,此次風輪葉片更換后,風機運轉(zhuǎn)了三個月停機檢查,未發(fā)現(xiàn)嚴重磨損的現(xiàn)象,平均磨損厚度在1mm左右。此次改進,減少了余熱風機的維修次數(shù),節(jié)約了大量的維修材料以及維修費用。
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