耐磨復合襯板在除塵風機葉片上的應用
除塵風機用于轉爐煙塵的捕集,煙塵的溫度為70~90c,粉塵粒徑<0.6mm,風機轉速720r/min,風量為90萬m3/h,風壓5500Pa,風機轉子重14,t其中葉輪重5.81,t主軸重7.7835t。該風機為上鼓廠制造,新品制作時對葉片易磨損處采取了安裝耐磨復合襯板的預保護措施。但正常運行2~3個月后,風機振動不斷加劇,經停機檢查,發(fā)現原耐磨板由于煙塵的高速沖蝕已破損不堪,由此造成風機轉子的動平衡失效,致使機組振動加劇,無法正常運行。為此,決定對風機進行修復。
1、風機失效機理分析
風機運行一段時間后,振動加劇、負荷增加,不能正常工作的根本原因是由于風機葉片在煙氣、粉塵的沖刷和腐蝕下,產生了不均勻的磨損和腐蝕,使動平衡失效。風機葉片形狀和結構的特點,決定了煙氣、粉塵對葉片的沖刷和腐蝕是不均勻的,而風機失效的速度(使用壽命)又取決于耐磨復合襯板的配置合理與否及堆焊材料的使用性能。這種復合耐磨板一般都以16Mn或15MnV為基體,表面堆焊高硬度耐磨材料即高Cr鑄鐵,而堆焊高Cr鑄鐵必然會產生裂紋,這是釋放應力的正?，F象,且這種裂紋較密較淺,不會影響其使用性能。必須注意的是制作耐磨板時一定要注意 焊接方向,耐磨板裝上葉片后,使煙氣、粉塵的流向與耐磨板的裂紋方向呈垂直狀態(tài),這樣就不會造成磨削槽現象,從而延長其使用壽命;另外,高Cr鑄鐵種類繁多,必須通過試驗,優(yōu)選耐磨性好、高溫硬度高與基體結合強度高(不易剝落)的高Cr鑄鐵堆焊材料。
2、復合耐磨板的制作和安裝
風機葉片上耐磨層的制作方法有兩種,一是直接在葉片上堆焊耐磨層,其優(yōu)點是施工比較簡單方便,但結構一旦發(fā)生變形,就難以校正,并可能影響風機的正常運行,另外重復修復的次數也減少。二是制作耐磨襯板后再與葉片復合。采用這種方法大大減少了葉片上的焊接工作量。因此,可以有效控制結構變形,而且一旦襯板失效即可更換新的襯板,使重復修復次數增加,但修復周期長、工作量較大。二者比較,無疑后者是合理的選擇。通過對失效風機的觀察分析,并不是整個葉片都被沖刷磨損,故在葉片上無需全部復合耐磨板,另外中盤靠近葉片的下側也被磨損得十分嚴重。
3、風機修復后的實際生產考核
修復的風機經檢驗合格后,運行狀態(tài)正常,使用3個月后目測,葉片磨損甚微。一直正常運行到6個月才停止使用,超過合同規(guī)定5個月的目標壽命,比原使用壽命提高1~2倍。
4、結論
(1)風機失效的根本原因是葉片嚴重的不均勻磨損,導致動平衡失效。
(2)提高風機使用壽命的關鍵是葉片耐磨襯板的合理配置和襯板堆焊材料的優(yōu)化。
(3)采用新材料新技術制作耐磨復合襯板的風機,使用壽命提高1~2倍。