張立國  中材建設有限公司（063030）
杜小馬  臺泥（句容）水泥有限公司（212413）
佟衛勇  云南贛弘工程技術有限公司（625501）

0 引言
    江蘇臺泥（句容）水泥有限公司5 250 t/d熟料新型干法水泥生產線水泥粉磨系統采用MPS5000BC立磨+2臺Φ4.2 m×12.5 m球磨機的“一托二”工藝。由于實際產量達6 700 t/d熟料，水泥粉磨能力匹配不足，需對水泥磨進行改造。改造方案為：增加RP20-170/180的輥壓機和Φ4.2 m×12.5 m的球磨機，采用以輥壓機預粉磨、球磨機終粉磨的粉磨系統。
 
    該系統存在的最大難題是輥壓機輥面的磨損。當輥面完好時，物料會受到充分的擠壓，形成的料餅量多，輥壓機主電機功率穩定在1 100 kW左右，此時預粉磨效果非常好，PII52.5水泥產量可達230 t/h。輥面磨損后，輥縫間隙變大，通過輥壓機的物流量變大，且由于輥面凹凸不平，料子受到的擠壓力變小且不均勻，料餅不均勻，料餅厚度大且松散，顆粒料多，預粉磨效果差，主電機功率只有600～800 kW，PII52.5水泥產量僅有150 t/h。

1 輥面磨損原因
    （1）輥面材質。輥面材質耐磨性不夠，則磨損快，使用壽命短，預粉磨效果就差。

    （2）物料的易磨性。水泥配料的原料由熟料、石膏、混合材（石灰石）組成，尤其熟料的易磨性影響著輥面的磨損。如過燒料、黃心料、飛沙料較多或冷卻效果差的熟料，其易磨性差；當入磨熟料溫度高時，易磨性更差。如果使用易磨性差的熟料，輥壓機的輥面磨損加劇，造成經常性的停機補焊。

    （3）物料粒度。物料過大會加劇輥面的磨損，我廠有時會因熟料破碎機篦條磨損，熟料顆粒變大，石膏、礦山石灰石破碎機篦條磨損物料顆粒變大，加大了輥面的磨損。

    （4）金屬硬物進入輥壓機。當物料中存在金屬時，皮帶上的除鐵器首先將其除掉，但如果效果不好，或金屬探測器不靈敏，部分金屬異物進入輥壓機，會導致輥面磨損或者碰傷。

2 減少輥壓機輥面磨損的措施
    （1）輥面采用新型耐磨材料，保證耐磨性。

    （2）運轉時，及時檢查輥面的磨損情況，在磨損量不太大時就補焊。

    （3）生產工藝上，加強生料配料和熟料煅燒操作，減少過燒料、黃心料、飛沙料等易磨性差的熟料，強化熟料冷卻效果，降低熟料溫度，提高熟料易磨性。

    （4）加強物料粒度控制，控制熟料、石膏及輔材的粒徑在1 mm～40 mm之間。

    （5）確保除鐵器、金屬探測器、外排料閥正常工作，以免金屬硬物進入輥壓機。

    （6）強調入輥壓機的物料粒度分布的均勻性。應杜絕以下現象：由于回粉的細粉量大，進入稱重倉后易產生離析現象，使物料顆粒分布不均勻；喂料不穩，當稱重倉料位低或波動時，特別是剛喂料或有金屬異物時，會造成輥壓機喂料不穩，主電機功率波動大；壓力不穩。要想獲得理想的粉碎效果，必須保證合適穩定的研磨壓力，壓力不穩，不僅使物料得不到有效的擠壓，而且會造成系統振動，輥面沖擊較大。目前我廠輥壓機研磨壓力正常在90～110 bar之間。根據物料和系統情況，調整研磨壓力。

    （7）生產實踐表明，輥壓機入物料中細粉量對輥壓機粉磨效果影響極大，但物料粒徑太大（超過45 mm）會加劇輥面磨損，預先使得細或粗料排出，輥壓機預粉磨效果更顯著。

3 輥壓機輥面修方式的改進（以動輥為例）
3.1 改進前的情況
    （1）動輥的磨損較大，改進前，采取KHD提供的堆焊材料和焊接參數，見表1。

    （2）所有焊接材料使用焊接保護氣體，混合氣體“M21-DIN32526”， 所有需修補預熱區域要預熱到175 ±25 ℃；

    （3）改進前的抗磨性能嚴重不足，導致每月都要進行頻繁地修理。使用約3月的情況如圖1。    

3.2 改進后的輥面堆焊修復工藝
3.2.1 動輥之輥面各層采用堆焊新材料的作用和性能（表2）

3.2.2 動輥之輥面耐磨層堆焊施工的注意事項
    （1）輥面焊前必須清除輥體積料、耐磨層殘渣和底部裂紋。疲勞層裂紋必須清除徹底。

    （2）輥面翻新堆焊修復，必須預熱至250～300 ℃，焊后緩冷8～12 h以上。

    （3）焊材采用：埋弧焊藥芯焊絲ZD1、ZD2采用HJ431焊劑，焊前焊劑H431應烘干250℃×1 h；ZD3采用107焊劑，焊前焊劑應焊干300℃×1 h。

    （4）改進后，采用專業堆焊廠焊接，焊接為24 h連續作業；定輥堆焊溫度、速度及焊絲更換均記錄。堆焊和退火工藝如圖2。

3.2.3 動輥輥面耐磨堆焊施工的過程
    堆焊焊接溫度：260 ℃，現場持續溫火加熱，保溫好，受熱比較均勻，經現場測量，堆焊部位溫度達到260 ℃左右，其它點一般在200～250 ℃之間；焊接電流600 A，電壓35 V；焊接速度：定輥每圈速度17分42秒（每層約48 h）。焊接前外徑為1667 mm，焊接后控制在1 709 mm。焊絲使用及焊層厚：ZD1 9 mm、ZD2 4 mm、ZD3 4 mm～5 mm、ZD310 5.5 mm。經過與現場確認，要求焊完后菱形紋要高出邊緣1 mm～2 mm。堆焊層材料與厚度見圖3。

3.2.4 輥壓機的動輥之輥面磨損硬度檢查數據
    在圓周上隨機抽取三條橫紋，測試洛氏硬度，結果如表3。

4 修復效果
    （1）動輥堆焊后的效果見圖4，根據生產的需要，該動輥于2007年1月安裝使用。
    （2）動輥之輥面運轉到2007年4月時，輥面無明顯的磨損，效果較好，見圖5。
    （3）動輥之輥面運轉至2007年8月，輥面磨損仍相對穩定，無嚴重磨損跡象，見圖6。
    （4）動輥之輥面運轉至2009年6月，輥面磨損仍相對完好，磨損量為4 mm～6 mm，見圖7。

    目前，動輥輥面已經在線使用近兩年半，磨損仍然較小，使用效果較好，超過預期的使用壽命，節約維修和維護成本約500～600萬元以上，同時大大提高了輥壓機系統運轉率，達到輥壓機輥面耐磨性目標，可以說明輥面耐磨性能已經與設備生產正常使用要求相互匹配。