水泥工业中破碎设备的磨损与耐磨材料.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑水泥工业中破碎设备的磨损与耐磨材料 水泥工业中破碎设备的磨损与耐磨材料 一．概述： 冶金矿山、建材、火电、化工、煤炭等工业部门，需要各种破碎粉磨设备这些设备的 易损件受研磨体、衬板、物料的磨损，每年消耗大量金属以 1994 年为例，我们水泥系统 全国水泥年产 4.05 亿吨球磨机蓖板 球磨机蓖板、破碎机类损耗金属约为 300-350g/t 水泥； 研磨介质 球磨机蓖板 （球、段）为 500g/t 水泥，这样全年消耗衬板 衬板、破碎机类金属约 12 万吨，研磨体 20 多万 衬板 吨，数量特别惊人如何降低金属材料的消耗，裁减设备因更换易损件而被迫停车的时间， 提高工厂的经济效益， 迫使人们越来越重视探讨研究适应各自工况的耐磨材料以及选购高质 量的耐磨备件 二．破碎设备的磨损与选材 水泥工业中所使用的破碎设备主要有颚式破碎机、 反攻式破碎机和锤式破碎机 由于锤 式破碎机与反攻式破碎机锤头 板锤 破碎机锤头与板锤 下面我们仅以颚式破碎机和锤式破碎机 破碎机锤头 板锤磨损机理好像， 为例加以阐述 1.颚式破碎机齿板 1> 颚式破碎机齿板磨损失效的主要理由： 经电镜查看分析认为： （1）物料相对齿板短程滑动，切削齿板形成磨屑。

(2) 物料反复挤压引起齿板材料屡屡变形，导致金属材料疲乏脱落 颚式破碎机齿板的磨损属于凿削式磨损 2> 选材原那么： （1）齿板材料应选择硬度高的材质以抗争挤压，显微切削失效； （2）选择韧性足够的材质以抗争凿削撞击疲乏失效； 由于颚式破碎机的大小规格不同，进料粒度不同，对齿板的挤压，撞击力不同，选材不尽 一致 一般处境下，大中型“鄂破”挤压力大，除考虑材料的抗挤压和抗滑动切削外，还应考虑受 撞击时的冲击力和弯曲应力因此大型齿板应选择韧性高、综合性能好的材质，一般仍以选 择奥氏体高锰钢锤头 高锰钢锤头为主或合金高锰钢相反，小型“鄂破”齿板可选择硬度较高，韧性适 高锰钢锤头 当的材料， 以提高其抗争挤压， 抗争显微切削的才能 小型齿板一般可选择中碳多元合金钢， 或选用合金中锰钢均较适合 2.锤式破碎机锤头 不同规格的锤式破碎机，锤头外形大小也各不一致 一般认为： 90—125 ㎏ 为大型 25— 磨损失效的主要理由： （1）由于小锤头受冲击小，物料小能量冲击锤头，金属外观产生塑性变形和微裂纹，在反 复性变形处境下裂纹扩展，金属受挤压形成碎片脱落，导致冲击磨损； （2）物料刺入材料外观，在确定法向力与切向力作用下，对材料表层金属产生显微切削、 冲刷，使金属外观磨损。

2> 选材原那么： 应选择有确定韧性，以硬度提高为主的材料 由于冲击力小，不能充分发挥高锰钢的加工硬化作用，因此高锰钢作为小锤头的材质，其耐 磨性很不梦想 高铬合金锤头、 此种处境下， 推举使用淬火锻锤、 高铬合金锤头 锻造中低碳低合金淬火锤也有较好的 表现 II 50kg 级锤头 1> 磨损失效的主要理由； （1）由于 50 ㎏级锤头冲击力大，一般处境下，锤头的磨损以冲击、凿削为主； （2）伴随冲刷显微切削磨损 2> 选材原那么： （1）保证材料良好的韧性，确保安好； （2）根据物料工况，选择能使其加工硬化得到发挥的材料 这里锤头，通常选用高锰钢 （3）物料工况条件不同，同样是 50 ㎏级高锰钢锤头，使用寿命也相差很大 有资料介绍，陕西延河水泥机械厂生产的 12p50kg 级高锰钢锤头，在永登水泥厂使用 2-3 个月即失效，在辉县水泥厂可用 8-11 个月 理由分析 永登水泥厂 电镜查看主要为切削犁沟， 有冲击坑存 在 辉县水泥厂主要是冲击坑， 有少量切削沟 槽 磨损失效理由 以切削机理为主， 伴随有撞击 磨损 以冲撞磨损为主， 伴随切削磨 损 分析 该厂石灰石物料中含泥量大， 粒度小， 使冲击负荷减小， 高 锰钢加工硬化不明显。

同时物 料中往往带有高硬度的硅石 板岩， 对高锰钢奥氏体像硬质 合金刀一样切削， 留下大量切 削沟槽，所以磨损快 辉县水泥厂石灰石块度大， 且 平匀、 冲击力大， 石灰石与锤 头磨损面撞击时形成大量撞 击坑； 另一方面， 由于较大冲 击力使高锰钢得以被加工硬 化， 增大了变形抗力， 因此表 现出较高的抗磨损才能 对策： 像永登水泥厂这种物料工况，锤头是以切削磨损为主，铸件的硬度将对耐磨性起主导作用 要解决这一问题，可选用超强高锰钢，在保证韧性安好的前提下，大幅度提高其屈服强度， 提高其初始硬度（HB260-300） ，同时提高其加工硬化速率，可得到对比合意的效果 从上述实例，我们可以领会地看出，同是 50 ㎏级锤头， 不同工况，使用处境也区别很大， 因此我们理应根据工况实际条件，专心分析，选取符合工况需要的材质，才能得到合意的效 果 目前，这类锤头根据破碎物料工况的不同，可相应选用高锰钢、合金高锰钢或超强高锰钢 我厂生产的这一类别的锤头在三门峡水泥厂、广东嘉华水泥厂、七里岗水泥厂，更加是郑州 金龙水泥厂都取得了良好的效果 这一方面说明我厂产品质量良好， 另一方面也说明供需双 方的良好合作、选材告成。

III.大型破碎机 90kg 和 125kg 锤头 1> 磨损失效的主要理由： 由于破碎机进料粒度大（1100×1100） ，破碎比大（进出比 1100×1100/《25） ，转速高，所 以锤头受撞击力大，该类锤头是以撞击为主的磨损机制 2> 选材原那么： 应以冲击韧性为主兼顾硬度，强度等综合性能 可选用合金高锰钢，超高锰钢和超强高锰钢 三．国内、外破碎机类耐磨材料进展简介： 1.大、中型破碎机： 国内、外大中型颚式破碎机动定颚板与侧护板、锤式破碎机锤头、反攻式破碎机板锤与反攻 板等，目前一般仍以奥氏体高锰钢为主近年来进展了一些添加合金的提升型高锰钢、超高 锰钢、超强高锰钢 1> 西欧、美国等国研究使用加 2%Cr，加 0.5-1.0%Mo 的合金高锰钢，以抑制普遍高锰钢屈 服强度低，使用中易产生塑性流变的特点，使其屈服强度从 350N/m ㎡ 提高到 440/m ㎡以 上，并相应提高了起始硬度，使耐磨性也有确定的提高 2>我国冶金和建材部门在高锰钢标准中也增加了 Mn13Cr2 这一钢种 3>近年来国内外研究告成超高锰钢 该钢种将 Mn 含量增加到 16%-18%，同时参与合金元素合金化，其目的是使厚大铸件水韧 处 理时中心也能得到全奥氏体组织， 并经过增加及提升热处理工艺， 使超高锰钢达成固溶强 化，晶细强化，沉淀强化的目的，以提高屈服强度、初始硬度和加工硬化速率，冀东水泥厂 MB70/90 型 90kg 锤头采用超高锰钢磨耗仅为 0.6g/t 石灰石。

4> 国内研究告成超强高锰钢 超强高锰钢是在原高锰钢的根基上，少量增加锰含量，并参与多种合金元素强化，通过适当 的热处理，提高钢的屈服强度，初始硬度和加工硬化速率，从而达成提高耐磨性的目的，江 苏中国水泥厂Φ1600mm×1600mm 锤式破碎机 50 ㎏锤头原用高锰钢， 每套只能使用三个月， 后采用超强高锰钢后， 使用寿命超过 8 个月 永登水泥厂 50kg 级高锰钢锤头， 一套仅用 2-3 个月，改用超高高锰钢后寿命提高一倍以上 5>中、大型破碎机锤头也有采用高铬铸铁复合锤头和低合金锻造锤头的，但在有的工况使 用不是很梦想 冀东水泥厂 1983 年从德国引进 MB70/90 型锤式破碎机，90 ㎏锤头是用双合金铸造的，头 部用高铬铸铁，锤柄用低合金钢，使用中锤头剥落，结合处断裂较多，影响正常生产，要挟 整机的安好，后换用超高锰钢锤头，问题得到了解决，且磨耗仅为 0.66g/t 石灰石，优于原 双金属锤头 0.74g/t 石灰石 郑州金龙水泥厂添置北京重型机器厂引进技术生产的 PCD-1812 型锤式破碎机，47kg 锤头 是采用低合金锻锤，由于惦记材料韧性不够会发生断裂，硬度不敢选得过高，使用时间只有 8 个月即整套锻锤报废，破石 18 万吨，后换成洛阳致力公司特钢厂合金高锰钢锤头后，使 用寿命增至 12 个月，破石 27 万吨。

2.小型破碎机，由于该类破碎机易损耐磨件受冲击力较小， 可根据工况，选用高铬铸钢、高 铬铸铁及其复合产品，也可选用中碳合金钢 1>12kg 以下锤头采用高铬铸铁复合锤头，寿命成几倍提高 2>12kg 以下的锤头选用淬火锻锤，效果也特别梦想，物价比高 3>Φ1100mm×100mm 反攻破碎机板锤、 400mm×600mm 颚式破碎机齿板选用中碳多元合金 钢，使用寿命比高锰钢也有明显的提高 3.中型破碎机 中型破碎机易损件的磨损机理介于大型和小型之间，不同物料工况，磨损机理可能类似大 型，也可能类似小型，或二者均有正因如此，不同工况下破碎机易损件的磨损相差特别悬 殊这就要求我们专心调查、分析、研究，选取符合工况需要的材质这方面国内外专家作 了大量的工作，解决了好多的实际问题，江苏中国水泥厂和永登水泥厂就是告成的例证我 们和郑州金龙水泥厂的合作也取得了很好的效益 洛阳市致力实业有限公司特钢厂 — 7 —。