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辊压机三种辊面的对比介绍

2022-07-30   淄博太沣环保工程有限公司

辊压机三种辊面的对比介绍

 

辊压机采用料床粉碎原理(如图1所示),它的工作部件是一对平行排列、相向转动的辊子,其中一只辊子(固定辊)的辊轴位置固定,另一个辊子(活动辊)的辊轴可在水平滑道上移动,很高的工作压强来自作用于活动辊辊轴上的液压系统;物料受到辊子的高压(一般为50MPa~300MPa)作用力而被压缩,在压缩的过程中,来自活动辊的巨大压力会在料床内的颗粒之间传递并使大部分颗粒碎裂,经挤压后的物料不仅粒度迅速减小,而且物料中存在大量的微裂纹,改善了物料的易磨性,降低物料的粉磨功耗。

图1辊压机的工作原理

                                                                   

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                                                                                                                                                                                                                                             (图1

辊压机的核心部件为两只辊子,辊子直接与物料接触,在强大的挤压力作用下,辊面承受剧烈的磨粒磨损、犁沟磨损,同时辊面会产生挤压凹坑的现象,这些累积的凹坑会导致辊面材料的疲劳磨损,辊面的磨损会影响正常生产,辊面的寿命及可靠性一直备受研究机构及用户的重视。

目前辊压机主要有3种不同形式的辊面:堆焊辊面、离心浇铸复合辊面、柱钉辊面。

堆焊辊面是应用最为普遍(如图2所示),其辊套母体采用焊接性能好、强度高的低碳合金钢,整体锻造而成,表层用耐磨焊材焊接在辊套上,堆焊层厚度方向上硬度有梯度变化,主要分为打底层、过渡层及硬面层,通过焊前和焊后处理,使辊面在提高耐磨性的同时,确保使用中不出现大面积剥落现象,且与日后修复使用的补焊材料具有良好的相容性,这种堆焊辊面在磨损后的可修复性好。

离心浇铸复合辊面采用浇注轧辊的相关技术(如图3所示),利用离心力的作用,一定程度上改善铸件的组织缺陷,表面耐磨层层含Cr、Mo、W、V、Nb等合金铸钢,芯部采用韧性较好的中碳低合金钢,内外层实现冶金结合。具有芯部韧性很好,外层耐磨层较厚且有较高的耐磨性的特点,但由于辊压机不同与轧辊,辊压机辊面中间承受压力高,两端压力低,导致辊面在沿辊宽方向磨损不均匀,到了磨损后期辊面就会变成弧形(鞍马状),两辊中间间隙变大,挤压物料时形成不了料床,必须进行修复处理。而离心浇铸复合辊面的焊接性能差,只能将辊子两端高出的部位采用磨削的办法,使其与中间磨损厉害区域保持在同一平面,这样势必造成辊子直径变小,辊压机处理量下降,另外,辊面的花纹层也无法采用焊接办法修复,一般采用切割机重新开槽,辊面是耐磨层,硬度较高,开槽难度非常大,开槽所需时间很长,导致耽误生产。

柱钉辊面的母体采用高强度合金钢,调质处理后具有较高的硬度,耐磨层采用硬质合金钉并镶嵌在母体上(如图4所示),每个突出来的柱钉相当于耐磨材料中的硬质相,根据磨损相关的理论,为了提高辊面的使用寿命,降低磨耗,辊面上的硬质相尺寸必须与对应的挤压物料颗粒度满足一定的关系,且硬质相之间的距离与物料粒度也存在一定的关系,这不同于堆焊辊面及离心浇铸复合辊面,耐磨材料里面的硬质相尺寸及间隙是无法进行大范围调整的,因为柱钉的尺寸及其间隙是可以进行设计布置,且硬质相的硬度非常高,一般可达HRC67以上,相对于堆焊辊面及离心浇铸复合辊面的硬度高许多,这也大幅增加了其耐磨性能,而柱钉辊面的母体通过料衬可以得到很好的保护。

三种不同辊面形式的性能对比如(表1)所示。(图2)堆焊辊面,(图3)离心浇铸复合辊面,(图4)柱钉辊面。

柱钉辊面最早应用于金属矿山的辊压机,也称高压辊磨机,由于矿石原料硬度高、石英含量多,辊面磨损速度惊人,普通的辊面寿命不到200h就需要修复,无法连续生产。柱钉辊面就是为了适应高硬度、高磨耗的物料而开发的最新辊面技术,柱钉辊面采用的是在母体上镶嵌柱钉(如图4所示),柱钉是采用硬质合金高温烧结而成,硬度高达HRC70以上。柱钉辊面最大的特点就是自生成衬板,辊子在转动的过程中,柱钉与柱钉之间的空隙由物料中的细颗粒填满,从而形成料衬以保护辊套基材(如图5所示)。在实际使用中物料应保证有一定的水分,这样更加有利于料衬的形成。

柱钉辊面的优点在于其耐磨性能好,一次性使用寿命长,可达30000小时。辊面的日常修护工作量少,目前在矿渣及钢渣粉磨系统中柱钉辊面辊压机已逐渐得到推广,并取得了良好的经济与社会效益。

  

三种不同辊面形式的性能对比

                                                    (表1

 

(图2)堆焊辊面,(图3)离心浇铸复合辊面

                                        (图2                       (图3

                      

柱钉辊面


                                                   (图4

 

辊套基材

                                                  (图5