提高余熱風(fēng)機(jī)葉片耐磨性能的技術(shù)措施
存在的問題
某公司為1號窯2500t/d熟料生產(chǎn)線匹配的余熱風(fēng)機(jī)型號為：Y4-73-11No.25D左45°，在使用過程中出現(xiàn)以下問題：風(fēng)機(jī)風(fēng)輪葉片磨損嚴(yán)重，使用周期較短，Z多使用兩個月，特別是葉片邊緣處使用僅一個月，造成風(fēng)機(jī)殼體、軸承座振動，軸承座與基礎(chǔ)連接部位出現(xiàn)了不同程度地裂縫，降低了設(shè)備的使用壽命，而且還影響了整條生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)率。主要原因是：從篦冷機(jī)電收塵器出來的熱煙氣當(dāng)中含有大量的微小顆粒狀物體，由于這些顆粒狀物體的存在，使得風(fēng)輪葉片磨損，降低了風(fēng)輪的使用壽命，并且使風(fēng)輪失去了動、靜平衡，從而造成風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行。采用改進(jìn)風(fēng)輪葉片的形狀及改進(jìn)葉片材料的方法，很好地解決了以上問題，供同仁借鑒。
改造方案的確定與實施
采用在現(xiàn)場對葉片進(jìn)行堆焊耐磨層的方法，此方法能夠在較短的時間內(nèi)恢復(fù)葉片被磨損的部位，但有一定的Q陷：堆焊層的厚度不均勻，并且每次修補(bǔ)后風(fēng)輪都要找平衡，此方法只是簡單地恢復(fù)葉片被磨損的表層，短時間保證生產(chǎn)，如不及時進(jìn)行修理，會較大程度地磨損葉片母體。在定檢的時候，采用堆焊的方法能夠得到一定厚度的耐磨層，但使用周期較短，而且還花費(fèi)大量的人工費(fèi)、材料費(fèi)。針對以上弊端，可以采取了改進(jìn)加工葉片的材料以及調(diào)整風(fēng)輪葉片的形狀等方法，來提高余熱風(fēng)機(jī)的長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選葉片材料，提高耐磨性
采用16Mn鋼板或15MnV鋼板，經(jīng)濟(jì)一些，但耐磨性能一般。采用雙金屬復(fù)合耐磨鋼板，價G較普通材料有所提高，但考慮到產(chǎn)品使用壽命，維修費(fèi)用、備件費(fèi)用和停機(jī)損失，其性能價G比遠(yuǎn)高于16Mn鋼板和其他材料。雙金屬復(fù)合耐磨鋼板由低碳鋼板和合金耐磨層兩部分組成，合金耐磨層主要以鉻合金為主，同時還添加錳、鉬、鈮、鎳等其它合金成分，硬度可以達(dá)到HRC58～62，耐磨性能是低合金鋼板性能5倍以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于堆焊的方法；合金耐磨層的碳化物在高溫下有很強(qiáng)的穩(wěn)定性能，可以在400℃內(nèi)使用。綜合考慮，選擇雙金屬復(fù)合耐磨鋼板。
改進(jìn)風(fēng)輪葉片形狀
余熱風(fēng)機(jī)原葉片形狀如圖1所示的中空機(jī)翼形，中空機(jī)翼形葉片具有優(yōu)良的空氣動力特性，葉片強(qiáng)度高，通風(fēng)機(jī)的氣動效率一般較高，但工藝性較復(fù)雜。中空機(jī)翼形葉片磨漏后，雜質(zhì)易進(jìn)入葉片內(nèi)部，會使葉輪失去平衡而產(chǎn)生振動。采用雙金屬復(fù)合耐磨鋼后，由于雙金屬復(fù)合耐磨鋼板對彎曲度有一定的要求，所以我們將葉片的形狀改成平板形，見圖1。平板形葉片制造簡單，正適用于雙金屬復(fù)合耐磨鋼板這種材料的加工。
板材厚度的確定
考慮到原風(fēng)輪單片風(fēng)葉的質(zhì)量、厚度，以及風(fēng)輪的使用周期，我們選擇6+6雙金屬復(fù)合耐磨鋼板，即：母材厚度為6mm，耐磨層厚度為6mm。
方案實施
(1)切割：采用碳弧切割的方法將雙金屬復(fù)合耐磨鋼板切割成所需要的形狀，切割時從母材的一面開始。
(2)拼對：將切割好的葉片采用交叉替換的方法(即每隔一片葉片換下一片葉片)拼對到風(fēng)輪上，這種方法既可以保證風(fēng)輪不變形，又可以保證每一片葉片的相互位置不變動。
(3)H接：首先將切割好的復(fù)合鋼板葉片的母材一側(cè)與風(fēng)輪H接在一起，然后用相應(yīng)的堆焊焊條將耐磨層面與風(fēng)輪H接在一起。焊后用手錘敲擊H接部位，減少H接殘余應(yīng)力，提高H接的抗P勞性能。
(4)平衡：將修理好的風(fēng)輪進(jìn)行動、靜平衡實驗。
效果
本次對風(fēng)輪葉片的改進(jìn)C底解決了余熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行周期短、風(fēng)輪使用壽命低的Q陷，提高了整條生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)率，此次風(fēng)輪葉片更換后，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)了三個月停機(jī)檢查，未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損的現(xiàn)象，平均磨損厚度在1mm左右。此次改進(jìn)，減少了余熱風(fēng)機(jī)的維修次數(shù)，節(jié)約了大量的維修材料以及維修費(fèi)用。
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