粘土製漿機轉子刮刀研磨盤及颚板可靠性試驗研究

  本公司對粘土製漿機轉子刮刀研磨盤及颚板可靠性試驗研究 展現了合理選用耐磨材料對粘土製漿機轉子刮刀研磨盤及颚板進行材質改進的試驗情況

　　粘土製漿機主要部件材質改進後其經濟壽命長可達到750h;相應的製漿量大可達到12000m3 比改進前提高1倍以上，工作可靠性也有了很大提高。礦山立井井筒地面預註漿施工中普遍采用粘土水泥漿作為主要註漿材料。製備粘土漿的關鍵設備是粘土製漿機。製漿過程中,粘土中的粗顆粒,特別是砂粒,會使製漿機產生嚴重磨損,尤其是轉子刮刀、研磨盤及颚板等部件。這些部件磨損後,往往會使整機製漿效率降低,從而影響地面預註漿施工效率。 目前,國內外耐磨材料研究已經有了突破性進展。耐磨材料因其耐磨效果明顯,加工工藝簡便而得到了廣泛應用。近年來,我公司已研製出了多種新型耐磨材料。我們根據粘土製漿機的詳細工況條件,合理選用耐磨材料,對轉子刮刀、研磨盤及颚板等部件進行改進試驗,目的是提高整機工作的可靠性。 

　　粘土製漿機結構及工作原理 

　　粘土製漿機由傳動系統、供料系統、攪拌系統和除渣系統組成,。 粘土製漿機運轉時,原始土由皮帶運輸機送入料鬥並與水混合後,由轉子刮刀、研磨盤及颚板對其進行碾磨、攪拌後形成漿液。在離心力的作用下當漿液噴射到濾網上時將合格的漿液經濾網進入出漿箱後流出,流至粘土原漿池;剩余雜質、砂石等與漿液分離,沈澱到積渣箱內排出。註漿工程中造成粘土製漿機工作效率降低的主要原因也是主要部件磨損。目前國產粘土 製漿機的刮刀和颚板都是采用普通鋼板加工的,研磨盤為普通鑄鋼材料。製漿過程中粘土中的粗顆粒,特別是砂粒,會使這些部件產生不同程度的磨損,影響整機工作可靠性。 製漿過程中,轉子刮刀是磨損快的部件;一般工作65h或製漿量達到1000m3 左右後,就需要對刮刀間隙進行調整,否則就會因刮刀與研磨盤之間的間隙太大而使製漿效率明顯降低。 粘土製漿機運轉時,粘土顆粒是在轉子刮刀與研磨盤及颚板的間隙中被碾磨的;長期運轉後,研磨盤上的突起部分就會被磨平,颚板也會在受磨集中區域出現凹槽。為了保證粘土製漿機正常運轉,轉子刮刀、研磨盤及颚板需要協調工作,盡管它們的耐磨程度存在一定差異。當其中任何一個部件磨損到一定程度後,整機製漿效率就會明顯下降。現場試驗表明,粘土製漿機轉子刮刀、研磨盤及颚板的經濟壽命均在325h左右,製漿量約為5000m3。

1，材質改進試驗

轉子刮刀改進試驗 

粘土製漿機的轉子刮刀原來是用16mm厚的普通鋼板加工的,容易磨損。我們選用了一種替代材料對其進行改進試驗:一種是12mm厚的耐磨鋼板,並堆焊焊條。一種是耐磨復合鋼板,母材為Q235B鋼,厚10mm;耐磨層為高铬鑄鐵(铬含量百分之30),厚5mm。 對於耐磨鋼板,一般在粘土製漿機工作250h後,就需要對刮刀磨損面進行堆焊;工作750h或製漿量達到12000m3 後,就需要更換刮刀。 對於耐磨復合鋼板,一般在粘土製漿機工作240h後,就需要調整刮刀間隙;工作550h或製漿量達到8000m3 後,就需要更換刮刀。

2，研磨盤改進試驗 

粘土製漿機研磨盤原為普通鑄件,在560r/min的主軸轉速下,粘土顆粒對其表面的碾削作用會使其產生磨損。為了提高研磨盤的耐磨性能,我們選用了含铬量在百分之12以上的高铬鑄鐵進行試驗,它是當前性能較好的耐磨材料之一, 高铬鑄鐵中的高硬度馬氏體基體能強有力地支撐碳化物顆粒,避免碳化物在工作過程中從磨損面脫落,從而可保證材料的高耐磨性。 高铬鑄鐵化學成分元素CSiMnPSCrCuMoFe含量(百分之) 2󰀁80 1󰀁25 1󰀁98 0󰀁041 0029 17󰀁70 1

3，颚板改進試驗 

堆焊技藝是用電焊或氣焊法把金屬熔化後, 堆在工具或機器零件上的焊接方法,通常用來修復部件磨損和崩裂部分,在各個工業部門零件製造和修復中得到了越來越廣泛的應用。粘土製漿機原颚板為940mm750mm10mm的普通鋼板,改進的方法是在磨損區域凹槽處,利用高铬鑄鐵焊條進行堆焊處理,提高其耐磨性能。

4，改進試驗前後對比 

粘土製漿機主要部件材質改進後,在現場進行了試驗。和改進前相比，改進後的粘土製漿機轉子刮刀、研磨盤及颚板的經濟壽命和製漿量均有所提高,其中製漿量提高多達1倍以上。 粘土製漿機主要部件材質改進前後對比 項目改進前改進後。提高率

經濟壽命/h325~500550~750󰀁百分之50~百分之69

製漿量/ m3 5000 8000~12000󰀁百分之60~百分之140