北京风机厂关于循环风机耐磨的研究与应用

水泥生产企业的生料磨系统循环风机和带辊压机水泥磨系统循环风机，叶轮的抗磨损问题是困扰水泥企业生产的重要课题。

循环风机由于各企业工况不同，使用的原材料、温度、含尘浓度、风管走向不同，所形成的磨损部位、程度也不相同。即使同一企业，相同设备，相同原料，相同布置的生产线，叶轮磨损情况也不相同。普通叶轮用于水泥磨系统循环风机使用寿命最多3个月，少的1个多月就需要修补，根据我们多年跟踪调查与实践，生料系统循环风机叶轮磨损主要在叶片前中部和叶片与墙板根部，而水泥磨系统循环风机主要磨损部位在风机墙板与叶片根部及风机中、后墙板磨损。当叶片与墙板根部磨损到一定程度叶片就会与墙板脱离造成设备事故。此类事故在水泥企业并不鲜见。因此要有针对性的综合各个方面情况进行叶轮抗磨损改造来解决循环风机磨损问题，减少事故的发生。



（1）、抗磨损方法：

目前国内水泥企业对循环风机的抗磨处理一般采用以下三种方法。一是复合板材，抗磨性较好的是碳化饹及up耐磨复合板。二是陶瓷片粘帖或镶嵌方法。三是焊接耐磨材料，耐磨焊条堆焊，耐磨粉块铺焊技术。我们还开发了耐腐蚀抗酸碱的搪瓷烧结复合叶轮。循环风机叶轮有F型双风道和F型单风道进风两种结构形式。在中盘或后盘焊接叶片。

下面逐一进行分析：

1.1采用**种方式制作叶轮。首先是复合板材的焊接问题，由于复合板材一面为普通钢板，可焊性较好，一面为高鉻合金，叶片与中、后盘的焊接只能采取大坡口单面焊接，焊接强度相对差一些。另一方面如中、后盘也采用高鉻合金板，根本无法焊接，这样就产生了叶片与中后墙板根部与叶片前端不耐磨问题。现在普遍采用在叶轮与中后墙根部与叶片前端在补焊耐磨材料。普通耐磨材料的抗磨损寿命在循环风机上的应用最长3个月，有的不足2个月，而循环风机叶片前端与中墙板焊接部位恰恰是循环风机最易磨损部位，且使用高鉻复合板其造价也相当的高。

1.2在叶轮易磨损部位堆焊耐磨材料中，有合金耐磨焊条、耐磨粉块等技术。基本采用人工焊接的方法，产生**的问题是叶轮焊接耐磨层所引起的变形尤其是后盘和中盘的变形。人工堆焊耐磨层焊缝接口有一点堆焊不严，含尘气体就会很快将母材冲刷磨漏。另一问题叶轮焊接耐磨层部位粗糙不平，易挂灰，失去平衡，引起振动发生事故。

1.3陶瓷片粘贴与镶嵌。镶嵌方式瓷片较厚.重量较大，直角接口或弯曲部分不易处理，瓷片接口不严很快将母材磨漏。相对讲陶瓷片粘贴方法从技术、材料、工艺比较成熟。首先，陶瓷是以氧化铝，氮化硅及其复合材料陶瓷为主的耐磨工程陶瓷，通过高强度有机或无机粘合剂粘附于叶轮表面而形成的耐磨层。其优点是硬度HRA大于84以上，耐磨性能极好，是普通碳钢百倍以上，质量较轻，粘结剂耐高温性能可达160度以上。其次可根据叶轮形状大小，工艺选择陶瓷片的大小、厚度、或异形件，可有针对性地对易磨损部位进行处理。(图8)

（2）经过多年的研究与实践及对以上各种方法的实验，我们认为只有针对性的来综合分析现场风机工况，灵活运用各种耐磨材料、耐磨技术，才能取得有效成果。下面讲一下实验与应用情况：

2.1生料磨系统循环风机叶轮叶片中墙板与叶片结合部磨损的主要原因是由于进入风机粉尘浓度大，大颗粒较多，形成的冲刷磨损。对此我们曾采用过粘贴瓷片方式处理，由于含尘颗粒较大磁片受颗粒打击易碎裂、脱落，后采用高鉻焊条堆焊，由于叶面粗糙，挂灰，风机极易产生不平衡，而引起振动。现在我们采用了耐磨粉块铺焊技术及其他方法综合应用于生料磨循环风机叶轮及易磨部位取得了明显效果。某厂19.5D循环风机采用此种方式制作，使用三年仍然正常。某厂28F风机叶片及中墙板迎风面磨损严重，进风口、后墙等有少量磨损。叶轮下台后，我们采用耐磨粉块铺焊技术更换叶片，并采取了一定技术手段保证叶片不变形，对磨损部位进行了综合修复，使用两年后仍很正常，不但节省了大量资金且抗磨效果较好。山东某厂已开始采用此项旧叶轮修复技术应用其生料磨系统循环风机报废叶轮的修复工作。几年来的研究与应用，我们认为含尘气体内颗粒较大工况条件下，耐磨叶轮采用耐磨粉块铺焊技术是比较成熟可靠的，尤其是旧业轮的修复再利用。

2.2水泥磨系统循环风机抗磨损研究。我们先后采用了UP复合板制造叶轮，一是造价较高。二是某些关键地方的焊接由于材质不同，叶片与墙板根部磨损尚不能根本解决。(图12)耐磨焊条焊接，抗磨性好，同样由于材质的不同焊接出现裂纹，叶轮整体变形较大，用于修复旧叶轮，由于焊接应力过大，风机整体变形，开裂的情况时有发生。陶瓷涂料刷涂叶轮实验效果也不理想。陶瓷片粘结经5年多逐步开发、研究，目前所取得的成果相对比较成熟可靠。

2.3水泥磨系统循环风机使用工况90-110度左右，粉尘浓度较高，但粗颗粒含量相对较少。因此瓷片不易发生冲击破裂。针对叶片与墙板根部易磨损，叶轮制造时根部有焊缝，陶瓷片粘贴无法粘严，造成瓷片冲刷脱落叶轮墙板与叶片根部磨损的问题。我们在叶轮制造工艺上采取了专有技术，使叶片与墙板根部成直角，烧制了专用陶瓷片，粘接时瓷片成交差排列，从根本上解决了这一问题。在叶片前端采用了U型带子口专用陶瓷件，提高了抗冲击磨损的能力。采用双组份有机或无机粘结剂并在粘贴前对叶轮进行除锈防锈处理，增强了陶瓷片与叶轮的粘合力。在不同部位使用不同的陶瓷件或采用耐磨粉块铺焊工艺，使循环风机叶轮的使用寿命有了稳定的提高，平均可提高三至五倍。此项技术2007年获天津市优秀质量攻关成果三等奖。根据我们的经验，制作时可制作一对，当一台发生瓷片脱落或其他故障时，及时更换，下台后重新粘补瓷片可有效提高叶轮使用寿命。

（3）使用陶瓷耐磨叶轮注意事项

3.1采用耐磨叶轮前必须提供使用温度范围、含尘量、含尘颗粒大小及风机参数，以及易磨损部位，使用寿命，现场工况等详细情况，根据情况制定方案，不同部位采用不同耐磨材料，不同陶瓷材料及元件，综合进行设计、施工。

3.2使用过程中，加强检查，发现有磁片脱落要马上粘补，磁片脱落不及时粘补，含尘气体很快会将钢板侵蚀造成更大损坏。同时要特别注意风机管道、壳体内有无金属物脱落，若进入叶轮，会将陶瓷片打碎脱落，因此要特别引起注意。