回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪磨損的修復(fù)

　　1. 　水泥行業(yè)回轉(zhuǎn)窯輪帶和托輪材質(zhì)的熱工性較差，同時(shí)長(zhǎng)期處于高溫、重負(fù)荷下運(yùn)行，加之工作環(huán)境較為惡劣，一般發(fā)生點(diǎn)蝕性腐蝕剝落較多或是疲勞性的嚴(yán)重?fù)p壞，修復(fù)十分困難。

　　(1) 點(diǎn)蝕剝落。輪帶經(jīng)常是由托輥托住，托輥和輪帶接觸即為產(chǎn)生很大的赫芝應(yīng)力，這種應(yīng)力是局部的高應(yīng)力，輪帶在此脈動(dòng)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，就會(huì)產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕擴(kuò)大后，就會(huì)產(chǎn)生大面積剝落，筆者見(jiàn)過(guò)的襄樊新三利水泥有限公司剝落面積高達(dá)360×1200mm2之大。

　　(2) 剝落壓潰。輪帶的材料，一般均為碳素鑄鋼或35SiMn、42CrMnSi等材質(zhì)，由于鑄造的缺陷，造成輪帶軸向硬度不均勻，組織不一致。在高的負(fù)荷下，輪帶材質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)疏松，硬度較低的地方就有壓潰、卷邊，壓陷。另外，因鑄造的缺陷，造成皮下空洞、大面積的疏松、砂眼等，亦會(huì)造成剝落和壓痕。

　　(3) 斷裂。輪帶的徑向或軸向斷裂，徑向整個(gè)完全斷開(kāi)，內(nèi)圓弧發(fā)生變化，現(xiàn)場(chǎng)很難修復(fù)，軸向裂紋，沒(méi)有完全裂開(kāi)，可想辦法修復(fù)。
   
      2.　修復(fù)措施

　　武漢某公司研制了一種命名為 “FGM”的新材料，即彌散強(qiáng)化復(fù)合金屬梯度功能的新材料，這是一組特種合金粉末系列，它具有易熔性、易與基材熔合，同時(shí)兼有耐磨、耐沖擊、耐熱、抗腐蝕等綜合物理性能。粉末在基材表面被熔合后形成的合金，其金相組織以珠光體、馬氏體、奧氏體及雙向耐磨合金為主。熔敷粉末由固態(tài)向液態(tài)再轉(zhuǎn)化為固態(tài)時(shí)，基材金屬表面氧化物脫氧，并生成低熔點(diǎn)的硼硅酸鹽類熔渣浮出，形成保護(hù)膜，使熔化的合金與被處理的固態(tài)基材金屬達(dá)到冶金結(jié)合。在這一過(guò)程中，基材表面金屬向熔融金屬滲透并相互擴(kuò)散，最后形成冶金滲透的合金層。在施工過(guò)程中，根據(jù)不同的基材材質(zhì)及結(jié)合層、過(guò)渡層、工作層、加工層等不同的層面要求，選擇相匹配的粉末進(jìn)行熔敷。反復(fù)進(jìn)行以上的熔敷過(guò)程，即可得到組織致密、具有優(yōu)良的硬度、強(qiáng)度和韌性的結(jié)合層，使修復(fù)面達(dá)到耐磨耐蝕的特殊強(qiáng)化目的。

      3.　成功范例

　?。ǎ保?華新水泥股份有限公司黃石分公司有一旋窯輪帶，其主要參數(shù)為：外徑Φ5.8m，輪帶寬度500mm，ZG310-370，該輪帶運(yùn)行多年，因鑄造和疲勞磨損，出現(xiàn)了大量點(diǎn)蝕剝落現(xiàn)象300×500mm2有6處，300×500mm2以下多處，深度一般在10-20mm，深的達(dá)20-40mm，由于輪帶損壞面積大，而且不均勻分布，加之還有一些磨損和塌陷的面積，因此在運(yùn)行中窯體振動(dòng)，跳動(dòng)較大，同時(shí)使托輥的磨損加劇，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)。2005年4月，在工廠現(xiàn)場(chǎng)，采用“FGM-KM”新材料和經(jīng)改換頻率、擴(kuò)大功率的辦法，將ZX-500弧焊機(jī)溫度提升到10000℃，來(lái)熔融FGM-KM合金，將梯度功能材料交替用CO2來(lái)分別熔敷，改善金相組織結(jié)構(gòu)，以達(dá)到雙相改性的目的。不再出現(xiàn)鑄鋼件所具有的組織疏松、氣孔、夾渣、硬度不均等缺陷，歷時(shí)10天，完成輪帶的修復(fù)任務(wù)，運(yùn)行至今，完好無(wú)損。

　　（２）湖北省京山新生水泥廠是一座新建年產(chǎn)50萬(wàn)噸的水泥生產(chǎn)廠家，該廠旋窯系1998年投產(chǎn)，有一條輪帶外Φ5.7m，寬500mm，材質(zhì)ZG350-550，出現(xiàn)大面積剝落，該廠曾請(qǐng)某焊接研究所為其現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，但用不到三個(gè)月就又全部脫落。后改為采用FGM-KM新材料，運(yùn)用經(jīng)自己改制的焊接設(shè)備，歷時(shí)6天完成了修復(fù)任務(wù)，使用至今，效果很好。

　　（３）江西分宜濤紅實(shí)業(yè)有限公司Φ2.5×42m的回轉(zhuǎn)窯輪帶3條及托輥6個(gè)，都進(jìn)行了修復(fù)。輪帶的材質(zhì)為ZG45，寬380mm，厚度200mm，重6.3噸。托輥寬420mm，直徑800，重1.7噸。修復(fù)后投入運(yùn)行，效果很好，深受好評(píng)。

　　（４）京蘭水泥有限公司的輪帶三條，外Φ4290mm，寬650mm，材質(zhì)ZG35SiMn，因鑄造缺陷，產(chǎn)生了大量的點(diǎn)蝕剝落現(xiàn)象，遍及整條輪帶。經(jīng)采用FGM-KM新材料和經(jīng)改換頻率擴(kuò)大功率的ZX-500硅整流弧焊機(jī)和CO2 氣體保護(hù)焊機(jī)對(duì)不同的FGM-KM合金采用交替焊接法進(jìn)行焊接，熔敷基體的合金，得到了梯度的熔融，徹底改變金屬本身的材質(zhì)，達(dá)到雙相改性的目的，修復(fù)厚度可高達(dá)1-100mm，也就是說(shuō)，將普通鑄造件改變成低中合金材料，是完全切實(shí)可行的。