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衬板安装于散货机械设备漏斗内壁,是漏斗保护不可缺少的易损部件。常见的散货作业如矿石、 煤炭一经流过漏斗,必然给漏斗衬板造成强烈的冲击磨损。磨损到达一定程度,衬板就要更换。为了减少更换次数,提高衬板寿命,几年来,公司技术人员不断摸索,研究出了不同材料的衬板,如堆焊耐磨衬板、陶瓷衬板、橡胶衬板、铸钢衬板、高铬衬板等。 据了解,多数从事矿石、煤炭作业的企业,使用铸钢衬板最为普遍。原因是铸钢衬板硬度较高,能够承受矿石物料的剧烈冲击。另外,衬板形状简单,通过 批量铸造生产,价格比较便宜。
评价衬板的使用寿命,通常采用2种计量方式: 一是衬板在漏斗上的过料时间;二是物料流经漏斗 的吨数。笔者长期从事矿石作业管理,几年来的数 据积累和统计显示,矿石作业中使用的铸钢衬板的 使用寿命一般为200万~ 300万t。南非矿砂对衬 板磨损最为严重,寿命为100万~ 150万t。对磨损到量的衬板进行更换是常见的设备维修项目。可是,如果需要更换的衬板过多,就会制约设备的高效运行。
图(1)是带有螺栓孔的堆焊耐磨衬板
通常装卸设备使用率为40% ~ 50%,每年衬板 更换也不过两三次,更换衬板的时间也能够保证。 但是,如果设备使用率上升到70% ~ 80% ,情况则 绝然不同,这意味着设备除去必要的作业准备时间、 职工换班时间,其他时间全部用于装卸作业。若长期以70% ~ 80%的使用率运行,不仅换衬板时间难找,需要更换的衬板数量也随着设备作业量的增长而急剧增加。一般来说,一条生产流程都是由多台设备一同作业,参与作业的衬板总量加起来超过百吨,衬板更换点多、量大,有时会影响正常生产进度。 所以,越是高使用率的流程设备,衬板寿命问题越不 容忽视,解决问题的落脚点应该是,既要满足设备满 负荷生产运行,又要衬板磨损轻、寿命长。
带着这个问题,我们多次对70Cr、90Cr铸钢衬板进行跟踪检测,从中得知,衬板硬度即使达到硬度值HRC40 ~54,也不能在矿石作业中呈现出较高的使用寿命。分析认为,铸钢衬板在熔炼过程中,无论怎样加人能够使衬板变硬的金属,都不能使组织密度提高,结果金属组织疏松,导致耐磨性差。衬板寿 命短的另外一个原因在于衬板结构。图1所示为普 通铸钢衬板,当被矿石物料磨损到图中虚线位置时, 衬板就很容易脱落,为了避免衬板脱落,必须在临近 虚线位置前,大约剩余1/4 ~ 1/3衬板厚度的时候, 把它换下来。这是一种浪费,无疑降低了衬板的有 效使用寿命。
图(2)普通耐磨衬板的安装方法
最容易想到的提高衬板寿命的办法是增加衬板厚度。厚度增加1倍,磨损时间自然增加接近1 倍,但是笨重的衬板增加了员工的劳动强度,施工中 存在安全隐患。另一种方法是,在衬板上面铸造上 3 ~5 cm高的肋筋,或者焊接一些零散型钢,在衬板 表面形成网格分布,作业中网格中会积存一定数量 的物料,形成“料打料”,有效减少对衬板的冲击磨 损。这种方法对于矿砂作业比较适合,而对于黏度 大、流动性差的货种,将不仅造成清料困难,而且容 易引起漏斗堵塞。总之,上述2种办法都不够理想。
对于流程化、高使用率的装卸设备,衬板的耐磨性能是首先要考虑的,兼顾施工、放料通畅等因素, 衬板还应轻便、表面光滑平整、防坠落、低成本。按 照这些要求,我们尝试使用了防坠型高硬度耐磨衬板,见图2。其特点在于,即使衬板被磨净(磨得没 有了)也不会出现脱落,这个过程也正是衬板被充 分利用、充分延长寿命的过程。另一方面,防坠衬板的材质也有重大革新,不再使用铸钢工艺,而是采用锰含量较高的优质碳素结构钢制作。碳素结构钢组织密度非常高,再经过热处理,硬度达到HRC52 ~ 58。整个设计把衬板的密度、硬度、结构都做了通盘 考虑,因而堆焊衬板具备良好的耐磨性能。正是因 为耐磨性好,堆焊衬板比一般铸钢衬板薄,仅为16 mm左右。衬板上表面光滑如镜,放料极其通畅。
使用结果表明,堆焊衬板与传统的高铬衬板相比,材质利用率提高25%,更换周期延长2 ~3倍, 材料单耗成本降低40% ,有效地消除了因坠落产生 的安全隐患,为流程生产组织带来极大方便。综合情况见表1(表中的“磨损量”为流经漏斗每100万t 物料的磨损量)。
图(3)是堆焊高硬度耐磨衬板的安装方法
备注:螺栓固定耐磨衬板的注意事项
表1KN高硬度耐磨衬板性能表
货种漏斗衬板通道衬板振动器衬板导料板衬板(肋筋结构)
磨损量/mm更换周期/万t磨损量/mm更换周期/万t磨损量/m叫更换周期/万t磨损量/mm更换周期/万t
巴矿1.38001.57001.47502.0400
澳矿1.09001.28001.18501.5500
南矿1,66001.85501.76002.5300
印矿1.18001.37001.27001.4400
煤炭0.71 3000.81 2000.71 3001.5800
厂址:湖南浏阳高新技术产业开发区永和路7号
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