(中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司热电厂辽宁抚顺市113004)
摘要:针对抚顺石化公司热电厂输煤系统卸车机使用中绞龙导叶起始部位存在磨损变薄、弯曲、变形等问题,分析其磨损原因,提出结构性能改进措施,取得了良好的改进效果,为消除卸车机绞龙导叶磨损故障提供参考。
关键词:旋卸车机;绞龙;导叶
1、引言
抚顺石化公司热电厂配备4台LX-6.7型桥式螺旋卸车机4台JLX-6.7型截齿螺旋卸车机(以下简称卸车机),跨距6.7m,由哈尔滨峻峰电力设备有限公司生产,分别于2009年及2012投产,是该厂火车来煤的主要卸煤设备。
该厂从2012年新厂扩建投产运行后,每年锅炉用煤约180万吨,这180万吨的燃煤就是靠这8台卸车机绞龙卸到缝隙式煤沟内的,每年按365天计算,平均每天卸煤量约5000吨。绞龙正常使用一年多时,导叶起始端边缘出现磨损变薄弯曲,严重影响卸煤工作效率。针对此问题,该车间设备技术员从2014年开始实施研究、探索、改进,试运行,彻底解决了卸车机绞龙因自然磨损弯曲变形而影响生产的问题,完善了原始设计。
2、存在问题及原因分析
原设计绞龙直径Ф1000mm,导叶采用12mm厚普通低碳合金16Mn钢冲压卷制而成。导致其磨损弯曲变形的主要原因有以下两方面。
其一严寒冬季,该厂没有配套化冻室对冻煤进行化解,直接把冻车对入卸煤沟内,完全依赖卸车机强行卸煤满足锅炉用煤需求,且全年卸煤量大、过渡频繁运行,是导致绞龙导叶自然磨损减薄的主要原因。同时当卸冻煤时,每片导叶的起始处就非常容易造成弯曲,从而使得螺旋导叶的输煤能力大大降低,影响卸车率。
其二绞龙导叶材质耐磨强度和耐磨性能低,不宜抗磨。
图1改进后的截齿卸车机图2改进后螺旋卸车机
绞龙导叶的绞龙导叶
3、提高绞龙导叶起始部位耐磨性能与抗卷曲性能
为解决绞龙导叶磨损问题,提高设备运转率,车间技术人员从磨损问题入手,翻阅大量相关资料,借鉴先进技术经验,大胆创新,通过初步研究、分析、试验,采用碳化铬(化学分子式:Cr3C2)耐磨焊条堆焊绞龙起始部位,以形成很高的耐磨强度和耐磨性能,大大提高绞龙使用寿命,同时又具有很高的韧性和耐腐蚀性能。
16Mn卸车机绞龙制作完成后或修旧利废维修时,均要求距导叶起始边缘内外两侧用碳化铬焊条堆焊200mm宽*2mm厚耐磨层,工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能,由碳化铬耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能,基材和耐磨层之间是冶金结合,在高压冲击过程中吸收能量,耐磨层不会脱落。耐磨层的耐磨性能是普通低碳钢的23倍,是16Mn钢的12倍(见表2)。堆焊时焊缝应平整光滑,不应出现气孔、咬边、夹渣、未熔合、凹陷、焊瘤等焊接质量现象。
磨损损耗(mg)=普通低碳钢/堆焊碳化铬耐磨板=2925/130=23倍
磨损损耗(mg)=16Mn热处理钢/堆焊碳化铬耐磨板=1562/130=12倍
通过试验结果比较得出:
堆焊碳化铬耐磨板使用寿命一般为普通低碳钢的23倍。
堆焊碳化铬耐磨板使用寿命一般为16Mn热处理钢的12倍。
表(1)耐磨层主要化学成分:
表(2)耐磨性能磨损损耗测试对比表
4.创造了可观的经济效益
绞龙导叶堆焊碳化铬耐磨层前,每年仅采购绞龙配件费用就需20余万元,通过现场使用结果对比,改进后的绞龙使用寿命由原来的1.5年至提高至3年,每件绞龙平均按5万元计算,16台绞龙3年内可节省80余万元。从2014年的初步探索试用,到2017年的全面推广,改进效果明显,极大的提高了设备运行的可靠性。减少配件更换频次,节约大量配件费用。
5、总结
几年来,针对卸车机绞龙导叶边缘磨损弯曲变形的实际问题,进行了上述改进,以增加导叶的耐磨性,提高了整台绞龙的使用寿命,缩短了绞龙的维修周期。经过长期的跟踪研究,使用碳化铬耐磨焊条堆焊的绞龙导叶使用寿命提高为原来的两倍,为消除卸车机绞龙导叶的类似缺陷提供了改进经验。
参考文献
[1]刘徐源,朴志民,王晓虎等,中华人民共和国国家标准[GB/T1591-2008]《低合金高强度结构钢》.中国标准出版社出版发行,2009.
[2]耿军hardsteel耐磨复合板的堆焊工艺与特点,2011
[3]高耐磨复合板的性能及应用,2007
作者简介
周发林(1981—),男,助理工程师,主要从事电厂输煤设备检维修技术管理工作。
第一作者Email:zhoufalin@petrochina.com.cn(电话13842334136)