水泥球磨機(jī)出料端蓋板更換及軸瓦發(fā)熱處理

1、磨機(jī)出現(xiàn)的問題及原因分析我公司一分公司1#水泥磨規(guī)格Ф4m×13m，雙倉(cāng)管磨機(jī)，圈流生產(chǎn)。在生產(chǎn)中由于振動(dòng)嚴(yán)重停機(jī)檢修，發(fā)現(xiàn)出料端蓋板在螺釘通過孔邊緣處出現(xiàn)環(huán)向貫穿性裂紋（見圖1），裂紋總長(zhǎng)度約2.5m，已成圓周狀，占整環(huán)的近1/3。經(jīng)綜合分析后認(rèn)為，部件在鑄造過程中，內(nèi)部存在鑄造缺陷，磨機(jī)在運(yùn)行中局部應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋；此磨系統(tǒng)因調(diào)峰啟停頻率較高，且殘余應(yīng)力及使用的交變載荷易導(dǎo)致母材疲勞而出現(xiàn)裂縫等問題。圖1端蓋板裂紋

2、問題處理2.1端蓋板含筒體短節(jié)定制及更換施工定制新的端蓋板。根據(jù)球磨機(jī)筒體規(guī)格，出料端蓋板外緣處與筒體為環(huán)向焊接，筒體出料端方向分別用60mm與46mm兩種厚度的鋼板焊接過渡。選取筒體短節(jié)規(guī)格Φ4.12m×1.18m，壁厚60mm，材質(zhì)Q245R；端蓋板Φ4.12m，厚度120mm，材質(zhì)Q245R。端蓋板更換的整體施工，因球磨機(jī)置于廠房?jī)?nèi)，空間受限無(wú)法使用吊車，根據(jù)建筑物特點(diǎn)合理設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行大型吊裝作業(yè)。前期先行對(duì)球磨機(jī)中空軸徑向、軸向跳動(dòng)等原始數(shù)據(jù)測(cè)量留底。因新短節(jié)接口附近自帶米字撐裝置，舊筒體預(yù)切口距離隔倉(cāng)架較近，故接口附近不再單獨(dú)架設(shè)防變形米字撐。（1）筒體劃制切割線。對(duì)球磨機(jī)筒體切割線劃制必須依據(jù)備件實(shí)際相關(guān)尺寸，同時(shí)必須考慮預(yù)留坡口間隙與切除筒體寬度差異，從而準(zhǔn)確確定切割線位置。首先劃制切割線，在預(yù)切位置環(huán)向每間隔1m，依據(jù)上述方式計(jì)算準(zhǔn)確距離，從端部法蘭加工面測(cè)量取點(diǎn)，最終將各點(diǎn)相連得出切割線（因磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)存在軸向滑動(dòng)，故切割線劃制不建議采取輔傳慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磨方式刻畫），之后依據(jù)切割線陸續(xù)劃制基準(zhǔn)線、坡口線及切割機(jī)軌道線。（2）筒體切割。球磨機(jī)預(yù)切口附近架設(shè)千斤頂磨裝置并架設(shè)百分表，中空軸亦架設(shè)百分表，監(jiān)控承壓情況，頂起合理位置后設(shè)置保險(xiǎn)架。確保短節(jié)吊裝軸向空間足夠，再使用火焰型管道切割機(jī)按照切割線進(jìn)行筒體切割。拆下舊端蓋板含筒體短節(jié)，之后使用基準(zhǔn)線復(fù)核切口面，防止出現(xiàn)馬蹄口現(xiàn)象。（3）吊裝新筒體（見圖2）。新筒體初步就位后，內(nèi)表面圓周均分8點(diǎn)成組焊接軸向調(diào)整絲杠及徑向調(diào)整楔鐵進(jìn)行微調(diào)（見圖3），控制內(nèi)壁環(huán)向焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量≤1mm，對(duì)口間隙留置（2±1）mm，同步保證接口兩側(cè)筒體襯板螺栓孔軸線一致。（4）磨體中空軸回落。新舊筒體接口調(diào)整完畢后，另可焊接連接板進(jìn)行加固。操作頂磨裝置，將磨體中空軸回落到球面瓦，回裝軸瓦供油裝置等，使用輔傳圓周等分8點(diǎn)檢測(cè)并控制兩中空軸軸頸的相對(duì)徑向圓跳動(dòng)公差≤0.2mm（如檢測(cè)過程中該值超出公差要求，可采取對(duì)應(yīng)綜合微調(diào)筒體接口處調(diào)整組件。圖2吊裝新筒體圖3新舊筒體接口處調(diào)整組件（5）新舊筒體接口焊接。焊接的操作關(guān)鍵是控制焊接熱變形。使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接過程中，保留中空軸徑向、端面百分表，時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接過程中有無(wú)變形位移，根據(jù)百分表數(shù)值變化特點(diǎn)，靈活調(diào)整焊接位置及方式，整體原則應(yīng)先行坡口外側(cè)焊接，并采取對(duì)角分段分層逐步焊接方式，之后進(jìn)行坡口內(nèi)側(cè)清根打磨焊接，最終焊接完畢實(shí)施超聲波探傷檢測(cè)，質(zhì)量評(píng)定滿足GB/T11345中Ⅱ.B級(jí)規(guī)定。為了提高工件質(zhì)量，降低焊縫脆性，使其具有一定的韌性，對(duì)筒體焊縫作低溫退火熱處理（見圖4），消除鋼件中殘余應(yīng)力。緩緩加熱到500~650℃，經(jīng)過一段時(shí)間的保溫然后在空氣中自然冷卻，通過熱處理后，大大提高了磨件的使用壽命，提高了生產(chǎn)效率。圖4焊縫熱處理焊縫冷卻至常溫后，對(duì)工件進(jìn)行探傷，再次復(fù)測(cè)兩中空軸軸頸的相對(duì)徑向圓跳動(dòng)公差等無(wú)誤后，按照設(shè)計(jì)力矩要求重新復(fù)緊中空軸與端蓋板連接固定螺栓，之后進(jìn)行入料裝置、筒體襯板及其他輔件回裝，最后按照球磨機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)要求，實(shí)施試車等驗(yàn)收。2.2磨尾軸瓦溫度高的問題及解決在更換端蓋板后，出現(xiàn)磨尾軸瓦溫度高（超過65℃）跳停的現(xiàn)象，尤其是夏季氣溫高磨機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)軸瓦溫度設(shè)定為70℃時(shí)還有跳停發(fā)生，嚴(yán)重影響了磨機(jī)的生產(chǎn)。對(duì)此我們采取在中空軸內(nèi)加裝隔熱套的辦法來(lái)解決。用厚度10mm、材質(zhì)為Q235鋼板，先卷制一只（分兩半）隔熱套筒體；再卷制60°圓錐法蘭圈入料端，圓錐體的目的是減少阻力使物料通暢，兩者之間焊接連接。在出料罩外側(cè)相應(yīng)位置臨時(shí)割開一只圓孔（或半圓孔），孔徑比隔熱套稍大，以方便進(jìn)入安裝為宜。隔熱套從該孔進(jìn)入，焊接拼裝整個(gè)隔熱套，同時(shí)，在靠磨機(jī)端隔熱套內(nèi)壁長(zhǎng)度400mm上加焊3~4條螺旋葉片。原螺旋筒葉片（長(zhǎng)度只有螺旋筒長(zhǎng)度的1/3）不必割除，可以作為隔熱套的支撐部分。一般來(lái)說，隔熱間隙越大，保溫效果越好，但對(duì)物料通過有影響，可以根據(jù)螺旋葉片高度（80~100mm）確定隔熱套外徑，取隔熱間隙100mm，以方便安裝為宜。并把原來(lái)的填充物硅鈣板更換為石棉，使隔熱效果更佳。另外，在原螺旋筒與隔熱套間隙加裝一根DN50鍍鋅管作為冷卻風(fēng)管，該管子穿過出料罩，伸進(jìn)隔熱套內(nèi)，伸入長(zhǎng)度為原螺旋筒2/3處，以不碰到螺旋葉片為準(zhǔn)，另一端焊接固定安裝在出料罩上。這樣固定的冷卻風(fēng)管可以向隨磨機(jī)旋轉(zhuǎn)的中空軸隔熱套圓周間隙內(nèi)自然通入外部常溫空氣，以降低隔熱間隙內(nèi)空氣溫度。采取上述措施后，磨尾軸瓦溫度降低了5℃，保證了生產(chǎn)正常進(jìn)行。

3、結(jié)束語(yǔ)此次水泥球磨機(jī)出料端端蓋板含筒體短節(jié)更換，有效增加整體使用壽命，整體項(xiàng)目實(shí)施，為同行業(yè)此結(jié)構(gòu)球磨機(jī)端蓋板維修維護(hù)及改造提供較好案例。加裝隔熱套后，軸瓦溫度至少降低5℃，明顯改善磨機(jī)運(yùn)行狀況，未發(fā)生磨機(jī)因軸瓦溫度高而跳停現(xiàn)象。由于此工程是在現(xiàn)場(chǎng)焊接，加之周圍環(huán)境的影響，采用人工焊接，工程難度大。正式焊接時(shí)焊接變形的不確定性使得最終打表測(cè)量磨頭磨尾中空軸外側(cè)徑向跳動(dòng)偏差在±0.30mm以內(nèi)，符合使用要求。采用數(shù)字超聲波探傷儀對(duì)焊縫進(jìn)行100%探傷，質(zhì)量合格。通過對(duì)施工