風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板磨損的特性分析

1、風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板磨損的特性分析 風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板磨損的特性分析 摘要：本文對風(fēng)扇磨煤機(jī)的磨損進(jìn)行試驗(yàn)測定，分析了沖擊板在磨損過程中的特性以及沖擊板抗耐磨性的對策研究。文中說明了雙金屬復(fù)合澆鑄成型的熱處理工藝方法是解決風(fēng)扇磨煤機(jī)磨損的有效途徑。 關(guān)鍵詞：風(fēng)扇磨煤機(jī) 磨損 試驗(yàn) 特性 1.前言 風(fēng)扇磨煤機(jī)的直吹式制粉燃燒系統(tǒng)在燃煤電廠的鍋爐機(jī)組中應(yīng)用非常普遍，特別是在燃用揭煤的機(jī)組中成為制粉的主要設(shè)備。但風(fēng)扇磨煤機(jī)在工作中某些部件容易壞損，使風(fēng)扇磨煤機(jī)的運(yùn)行周期短、維修工作量大等問題，在一定程度上影響和限制了風(fēng)扇磨煤機(jī)使用的壽命。因此分析風(fēng)扇磨煤機(jī)的沖擊板在運(yùn)行中的磨損問題，研制適合于風(fēng)扇磨煤機(jī)工

2、作工作的新材質(zhì)具有十分重要的意義。 2沖擊板耐磨性能試驗(yàn)概況 2.1試驗(yàn)。沖擊板耐磨性的測定實(shí)驗(yàn)采用4種不同材質(zhì)的沖擊板裝在一個葉輪上進(jìn)行測試的，四中材質(zhì)板為：ZGMn13、ZGMnf3+、ZGMnI3+ Ti和ZG2Mn的型號。為了比擬與分析沖擊板的磨損過程，風(fēng)扇磨煤機(jī)的運(yùn)行過程中，將它分隔成三個測定工況，每個工況終了均將葉輪取出，分別卸下各塊沖擊板進(jìn)行稱重、測繪與拍照，然后再按原方位復(fù)回，直到?jīng)_擊板整個運(yùn)行周期結(jié)束。觀察沖擊板在磨損過程中對材質(zhì)性能的影響程度，在測定周期結(jié)束時對磨損的沖擊板進(jìn)行化學(xué)成分以及機(jī)械性能進(jìn)行測試。 2.2測定結(jié)果。在第一次測定工況中，沖擊板運(yùn)行時間是301小時，磨

3、煤量為2334噸，原煤中含有雜鐵50公斤；在第二次測定工況中，沖擊板運(yùn)行時間是276小時，磨煤量為1983噸，原煤中含有雜鐵48公斤；在第三次測定工況中，沖擊板運(yùn)行時間是923小時，磨煤量為6045噸，原煤中含有雜鐵148公斤。通過測定結(jié)果可以看出，風(fēng)扇磨煤機(jī)在運(yùn)行中，沖擊板的磨損率在不斷的變化。 3沖擊板磨損過程的特性分析 3.1沖擊板磨損的機(jī)理。風(fēng)扇磨煤機(jī)不僅有碾磨破碎的功能，而且還有供風(fēng)送粉的作用。風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板的磨損是屬于磨粒流的“沖擊磨損，既有磨粒的撞擊，又有含粉氣流的沖刷。風(fēng)扇磨煤機(jī)按磨料的速度與方向以及沖擊板受到?jīng)_擊載荷的大小，其磨損的機(jī)理可以分為以下三種不同形態(tài)。 鑿削沖刷磨

4、損 鑿削沖刷磨損是一種具有強(qiáng)烈沖擊因素的撕裂形式，煤顆粒流在高運(yùn)動下受到?jīng)_擊，葉片受到嚴(yán)重的削槽，并逐步加深。在運(yùn)行的過程中，其破壞程度主要取決于沖擊板的運(yùn)動速度和方向。在磨粒流的沖刷下，其磨損強(qiáng)度可以通過函數(shù)公式表示出來。 式中，m磨粒質(zhì)量；Vk磨粒流的沖刷速度；n指數(shù)；a磨粒流的沖擊角；y一被磨損材料的流動應(yīng)力。從公式中可以看出，在斜沖擊磨損中，其磨損強(qiáng)度和磨粒質(zhì)量、沖擊速度與角度以及沖擊板材質(zhì)的流動應(yīng)力有關(guān)系。 沖擊變形磨損。在周期性交變載荷的作用下，原磨粒不斷地碎化，在磨粒接觸點(diǎn)處有集中的壓應(yīng)力，這種應(yīng)力能夠引起金屬外表上的延性組分的疲勞和塑性流動以及脆性組分的剝落。這種磨粒的正撞擊所

5、引起的最大應(yīng)力可以用 式中，max金屬外表上產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力；磨料的比重；K1、K2被磨損材料與磨料的應(yīng)力系數(shù)；V磨粒的撞擊速度；E1、E2被磨損材料與磨料的彈性模數(shù)。從上式可以看出，在撞擊點(diǎn)處的最大應(yīng)力與磨粒尺寸大小無關(guān)，而與被磨損材料、磨 料的彈性模數(shù)以及磨粒撞擊速度有密切的關(guān)系。 低應(yīng)力擦傷磨損。這種磨損特征是在金屬外表上產(chǎn)生滑動磨擦，磨粒受到的應(yīng)力很小，這種磨損強(qiáng)度可以用下式表示。 式中，Vs磨損強(qiáng)度；Cs系數(shù)；P磨?？傒d荷；S磨擦行程；d磨粒的外形尺寸；H被磨損材質(zhì)的硬度。從上式可以看出，磨損強(qiáng)度與磨?？傒d荷、磨擦行程、磨粒外形尺寸成正比，而與被磨損材質(zhì)的硬度成反比。 3.2磨媒過程

6、的磨損特性。 風(fēng)扇磨煤機(jī)的磨煤過程就是煤粒的破碎與枯燥的過程。對于含有一定煤粒的磨料來說，煤粒受到撞擊、破碎與脆裂，從而產(chǎn)生一定的機(jī)械效應(yīng)和熱力效應(yīng)。因此，風(fēng)扇磨煤特性導(dǎo)致的磨煤機(jī)內(nèi)煤粒破碎過程是在沖擊力、剪切力和摩擦力以及熱應(yīng)力等的綜合作用下進(jìn)行的，這種磨損與風(fēng)扇磨沖擊輪的能量、磨煤機(jī)入口處的煤粒濃度以及進(jìn)磨煤機(jī)前的煤的枯燥程度有關(guān)。風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板在工作中，前三種磨損形態(tài)同時存在，沖擊板所處的位置不同，當(dāng)煤粒粒受到枯燥介質(zhì)的氣流加速時，煤量攜帶一定的動能去碰撞沖擊板的某一部位。在分析沖擊板的磨損過程中，不僅要考慮這種總能量的影響，而且還要考慮沖擊角度、材料的硬度與磨粒流的運(yùn)動速度等重要因素

7、。 4提高沖擊板耐磨性的探討 4.1沖擊板磨損的應(yīng)力分析。在風(fēng)扇磨機(jī)沖擊板運(yùn)行中，由于煤粒流對沖擊板具有沖擊作用，因此在選擇沖擊板的材質(zhì)時，應(yīng)該選擇具有較高塑性、強(qiáng)度和忍耐性，這樣才能提高沖擊板的適應(yīng)時間長度?，F(xiàn)今的高錳鋼成為沖擊板制作的良好材質(zhì)，它的高強(qiáng)度、高韌性和冷硬化的特性能夠提高屈伏極限與強(qiáng)度。固體彈性變形是載荷在屈伏強(qiáng)度以下才能發(fā)生的。假設(shè)在金屬基體上所加的法向應(yīng)力能夠使其中某一外表引起塑性流動，該外表上就會產(chǎn)生冷加工硬化效應(yīng)，使外表轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體層，硬而耐磨，而且里層仍保持著韌性。當(dāng)外層隨時間被磨損后，新的馬氏體層又形成，因而不斷地保持著適當(dāng)厚度的硬層。 4.2提商沖擊板耐磨性的途徑。風(fēng)扇磨沖擊板的磨損過程是比擬復(fù)雜的，要想真正的解決此類問題，就必須搞清楚它的機(jī)構(gòu)和工作原理，同時對材料的磨損進(jìn)行客觀的分析研究。風(fēng)扇磨在運(yùn)行中，雖然其沖擊板受到的沖擊載荷是低應(yīng)力的，但在人磨煤粒中不可防止的滲雜石塊和鐵塊等物質(zhì)。這對沖擊板材質(zhì)的強(qiáng)度、硬度、彈性和延伸都產(chǎn)生影響。目前，所采用的“雙金屬復(fù)合澆鑄成型的熱處理工藝方法成為解決風(fēng)扇磨沖擊板耐磨性的有效措施。 參考文獻(xiàn)： 【1】鄧海金，沈天一，周長榮，任建明.風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板磨損外表