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粘土制漿機轉子刮刀研磨盤及颚板可靠性試驗研究

    本公司对粘土制漿機轉子刮刀研磨盤及颚板可靠性試驗研究 介绍了合理选用耐磨材料对粘土制浆机转子刮刀研磨盘及颚板进行材质改进的试验情况

  粘土制浆机主要部件材质改进后其经济寿命最长可达到750h;相应的制浆量最大可达到12000m3 比改进前提高1倍以上,工作可靠性也有了很大提高。矿山立井井筒地面预注浆施工中普遍采用粘土水泥浆作为主要注浆材料。制备粘土浆的关键设备是粘土制浆机。制浆过程中,粘土中的粗颗粒,特别是砂粒,会使制浆机产生严重磨损,尤其是转子刮刀、研磨盘及颚板等部件。这些部件磨损后,往往会使整机制浆效率降低,从而影响地面预注浆施工效率。 目前,国内外耐磨材料研究已经有了突破性进展。耐磨材料因其耐磨效果明显,加工工艺简便而得到了广泛应用。近年来,我公司已研制出了多种新型耐磨材料。我们根据粘土制浆机的具体工况条件,合理选用耐磨材料,对转子刮刀、研磨盘及颚板等部件进行改进试验,目的是提高整机工作的可靠性。 

  粘土制漿機結構及工作原理 

  粘土制浆机由传动系统、供料系统、搅拌系统和除渣系统组成,。 粘土制浆机运转时,原始土由皮带运输机送入料斗并与水混合后,由转子刮刀、研磨盘及颚板对其进行碾磨、搅拌后形成浆液。在离心力的作用下当浆液喷射到滤网上时将合格的浆液经滤网进入出浆箱后流出,流至粘土原浆池;剩余杂质、砂石等与浆液分离,沉淀到积渣箱内排出。注浆工程中造成粘土制浆机工作效率降低的主要原因也是主要部件磨损。目前国产粘土 制浆机的刮刀和颚板都是采用普通钢板加工的,研磨盘为普通铸钢材料。制浆过程中粘土中的粗颗粒,特别是砂粒,会使这些部件产生不同程度的磨损,影响整机工作可靠性。 制浆过程中,转子刮刀是磨损最快的部件;一般工作65h或制浆量达到1000m3 左右后,就需要对刮刀间隙进行调整,否则就会因刮刀与研磨盘之间的间隙太大而使制浆效率明显降低。 粘土制浆机运转时,粘土颗粒是在转子刮刀与研磨盘及颚板的间隙中被碾磨的;长期运转后,研磨盘上的突起部分就会被磨平,颚板也会在受磨集中区域出现凹槽。为了保证粘土制浆机正常运转,转子刮刀、研磨盘及颚板需要协调工作,尽管它们的耐磨程度存在一定差异。当其中任何一个部件磨损到一定程度后,整机制浆效率就会明显下降。现场试验表明,粘土制浆机转子刮刀、研磨盘及颚板的经济寿命均在325h左右,制浆量约为5000m3。

 

1,材質改進試驗

轉子刮刀改進試驗 

粘土制浆机的转子刮刀原来是用16mm厚的普通钢板加工的,最容易磨损。我们选用了一种替代材料对其进行改进试验:一种是12mm厚的耐磨钢板,并堆焊焊条。一种是耐磨复合钢板,母材为Q235B钢,厚10mm;耐磨层为高铬铸铁(铬含量30%),厚5mm。 对于耐磨钢板,一般在粘土制浆机工作250h后,就需要对刮刀磨损面进行堆焊;工作750h或制浆量达到12000m3 后,就需要更换刮刀。 对于耐磨复合钢板,一般在粘土制浆机工作240h后,就需要调整刮刀间隙;工作550h或制浆量达到8000m3 后,就需要更换刮刀。

2,研磨盤改進試驗 

粘土制浆机研磨盘原为普通铸件,在560r/min的主轴转速下,粘土颗粒对其表面的碾削作用会使其产生磨损。为了提高研磨盘的耐磨性能,我们选用了含铬量在12%以上的高铬铸铁进行试验,它是当前性能较好的耐磨材料之一, 高铬铸铁中的高硬度马氏体基体能强有力地支撑碳化物颗粒,避免碳化物在工作过程中从磨损面脱落,从而可保证材料的高耐磨性。 高铬铸铁化学成分元素CSiMnPSCrCuMoFe含量(%) 2?80 1?25 1?98 0?041 0029 17?70 1

3,颚板改進試驗 

堆焊技术是用电焊或气焊法把金属熔化后, 堆在工具或机器零件上的焊接方法,通常用来修复部件磨损和崩裂部分,在各个工业部门零件制造和修复中得到了越来越广泛的应用。粘土制浆机原颚板为940mm750mm10mm的普通钢板,改进的方法是在磨损区域凹槽处,利用高铬铸铁焊条进行堆焊处理,提高其耐磨性能。

4,改進試驗前後對比 

粘土制浆机主要部件材质改进后,在现场进行了试验。和改进前相比,改进后的粘土制浆机转子刮刀、研磨盘及颚板的经济寿命和制浆量均有所提高,其中制浆量提高最多达1倍以上。 粘土制浆机主要部件材质改进前后对比 项目改进前改进后。提高率

經濟壽命/h325~500550~750?50%~69%

制浆量/ m3 5000 8000~12000?60%~140% 

5,結論 

粘土制漿機主要部件轉子刮刀、研磨盤及颚板材質改進後,其經濟壽命最長可達到750h,相應的制漿量最大可達到12000m,工作可靠性也有了很大提高。對轉子刮刀磨損面進行堆焊處理,操作簡單,易于實施,且經濟性好,適合現場應用。轉子刮刀耐磨性能對粘土制漿機工作可靠性影響最大,提高其耐磨性能是提高制漿機工作效率的關鍵。 


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