立磨选粉机抗磨优化设计与试验

摘要：大型立磨是水泥工业的设备,选粉机是立磨的工作部件。选粉机的磨损失效影响立磨的正常运行,造成产品质量下降,带来经济损失。研究选粉机磨损失效问题,抗磨优化设计,对于降低磨损,延长选粉机的使用寿命,保证立磨正常运行,稳定粉磨质量,节材、节能、降耗,具有重大的经济和工程。磨损失效发生在伯力鸠斯(RM)立磨选粉机中,失效部位为选粉机导向叶片,由堆焊的耐磨复合钢板制作；扫描电镜等分析手段,分析后认定：叶片受到粉料颗粒的强烈冲蚀后,低碳钢层局部被磨损殆尽,其背面布满裂纹的耐磨层碎裂脱落,叶片大面积缺损失去导风作用而失效。两种途径对导向叶片抗磨优化设计：一是在叶片易磨损区双面堆焊耐磨层,磨损工况的需求,可以逐步加宽双面堆焊区域,一直到全部双面堆焊耐磨层,经装机试验,改进叶片未出现短时间磨损失效问题。二是对叶片原的Fe-Cr-C堆焊合金优化,在其中添加适量的B元素,提高其耐磨性,研究：B的添加提高了的硬度,增加了合金中碳化物的数量,使堆焊表面的裂纹形态和分布改善,加工性能变好,易于制作成型。制作中发现,双面堆焊复合钢板制作工艺复杂,且因低碳钢层受三向拘束应力,钢板脆性大,容易碎裂,加工性差,建议两块单面复合钢板背靠背塞焊结构来代替两面堆焊。为考察Fe-Cr-C-B合金的冲蚀磨损性能,自行设计制造了一台冲蚀磨损试验机,了冲蚀磨损试验。为深入研究在各种磨损方式下的磨损特性,扩大该堆焊的应用范围,还了湿砂橡胶轮磨料磨损试验,动载冲击磨损试验。在磨料磨损试验中发现,随Cr、C含量增加,耐磨性增加。研究发现,B对Fe-Cr-C-B合金耐磨性的影响,Fe-Cr-C-B合金耐磨性是Fe-Cr-C合金的2倍。在冲击磨料磨损试验中发现：在2000次冲击磨损条件下,Fe-Cr-C-B合金的耐磨性是Fe-Cr-C合金耐磨性的近2倍,超过2000次,试样碎裂。冲蚀磨损试验中发现：冲蚀速度对Fe-Cr-C-B合金耐磨性影响,随速度增加,磨损失重呈指数增长。硬度与磨料硬度比值对耐磨性影响；随磨料粒度增大,冲蚀磨损失重加剧。为考察堆焊层的磨损机理,了少数磨料颗粒的投射试验,试验,即使含有大量碳化物,宏观硬度达到HRC63以上的试样,仍然以犁削方式为主,这与最大冲蚀角度发生在3045。的试验数据是印证的。关键词：抗磨设计论文立磨选粉机论文导向叶片论文磨损失效论文Fe-Cr-C-B合金论文磨损试验论文

摘要4-5

Abstract5-12

章 绪论12-16

1.1 引言12

1.2 研究背景及现状12-16

1.2.1 立磨选粉机的发展历程12-14

1.2.2 立磨选粉机磨损研究现状14-16

章 选粉机磨损失效分析16-23

2.1 选粉机叶片磨损失效实例16-18

2.2 选粉机磨损失效原因分析18-22

2.2.1 工况因素分析18-19

2.2.2 磨料因素分析19-20

2.2.3 因素分析20

2.2.4 其他因素分析20-21

2.2.5 叶片磨损失效分析21-22

2.3 抗磨优化设计方案22-23

章 立磨选粉机抗磨优化设计23-28

3.1 合理选用耐磨23-25

3.2 合理的抗磨设计25-27

3.3 加强粉磨工艺管理27-28

章 试验方案及条件准备28-36

4.1 冲蚀磨损试验机设计与可靠性验证28-31

4.1.1 冲蚀磨损试验机原理及结构28-30

4.1.2 冲蚀磨损试验机可靠性验证30

4.1.3 冲蚀磨损试验磨料速度测量30-31

4.2 试样制备与测试方法31-33

4.2.1 试验方法及设备31-32

4.2.2 试验条件及测试方法32

4.2.3 测试与评价方法32-33

4.3 试验使用的设备仪器33-36

第五章 选粉机叶片试验研究36-62

5.1 Fe-Cr-C-B堆焊合金制备36-38

5.1.1 铺粉堆焊工艺介绍36-37

5.1.2 Fe-Cr-C-B合金制备37-38

5.2 Fe-Cr-C-B的成分组织及硬度分析38-44

5.2.1 合金成分分析38

5.2.2 硬度与金相分析38-41

5.2.3 B的存在形态及分布分析41-44

5.3 冲蚀磨损试验研究44-53

5.3.1 角度的影响44

5.3.2 硬度的影响44-45

5.3.3 速度的影响45-46

5.3.4 磨料硬度的影响46-47

5.3.5 磨料粒度的影响47-48

5.3.6 冲蚀磨损规律分析48-52

5.3.7 B作用的初步分析52-53

5.4 磨料磨损试验研究53-57

5.4.1 磨损试验结果53-54

5.4.2 试验结果分析54-56

5.4.3 小结56-57

5.5 冲击磨损试验研究57-62

5.5.1 冲击磨料磨损机制57

5.5.2 冲击磨损试验结果57-58

5.5.3 冲击磨损机理分析58-60

5.5.4 冲击试验结果分析60-61

5.5.5 小结61-62

62-63