鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

1、第 10卷第 2期廣 東 有 色 金 屬 學(xué) 報(bào) V o l 110, N o 122000年 11月JOU RNAL O F GUAN GDON G NON 2FERROU S M ETAL SN ov . 2000收稿日期 :1999 12 13作者簡(jiǎn)介 :冼衛(wèi)泉 (1964- , 男 , 廣東肇慶人 , 工程師 , 學(xué)士 .文章編號(hào) :1003-7837(2000 02-0137-04鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板在火力發(fā)電廠的應(yīng)用冼衛(wèi)泉 1, 賴斌 2(1. 廣州有色金屬研究院 , 廣東 廣州 510651; 2. 廣西合山電廠 , 廣西 合山 摘要 :、 耐磨性好 , 使用壽命為高錳鋼襯板的兩倍

2、以上 , . 關(guān)鍵詞 :C r M oN b 合金鋼 ; 襯板 ; 中圖分類號(hào) :TM 62, TD 452, 總裝機(jī)容量為 515MW , 采用球磨機(jī)制粉 , 共有 16臺(tái)球磨機(jī) . , 該襯板磨損快 , 容易發(fā)生變形而脫落 , 并引 “鼓泡” , 檢修頻繁 , 襯板使用壽命約為 115a , 給球磨機(jī)的運(yùn)行造成極大的影響 .1993年該廠將廣州有色金屬研究院研制的鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板用于 7B 球磨機(jī) , 效果顯 著 , 襯板使用壽命為 4. 58a , 是高錳鋼襯板的 2倍以上 , 且運(yùn)行安全可靠 , 大大減輕了檢修勞動(dòng) 強(qiáng)度 . 目前全廠 16臺(tái)球磨機(jī)均采用鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板 , 獲得了

3、良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 .1工況條件廣西合山電廠設(shè)計(jì)使用燃煤是以合山煤為主的混合煤 , 煤質(zhì)特性抽樣結(jié)果見表 1. 由表 1可知 , 該用煤屬發(fā)熱量低 、 灰分及含硫量較高 、 可磨性較差的劣質(zhì)煤 . 球磨機(jī)襯板是在沖擊載 荷 、 高應(yīng)力磨料磨損的條件下工作的 , 且加工的為劣質(zhì)煤 , 故在一定程度上加速了襯板的磨損 .表 1煤質(zhì)特性 1Table 1 Properties of the coa lw全水分%w內(nèi)在水分%w揮發(fā)分%w灰分%w S %熱值 (J g -1 可磨性系數(shù)7. 841. 56419. 8245. 524. 6914561. 441. 4注 :1 為1993年 1月 2

4、0日至 8月 31日抽樣結(jié)果平均值2球磨機(jī)襯板的選材 211高錳鋼襯板1993年以前 , 合山電廠制粉系統(tǒng)的球磨機(jī)使用高錳鋼襯板 , 該種鑄鋼的力學(xué)性能見表 2.表 2高錳鑄鋼 (ZG M n 13 與鉻鉬鈮合金鑄鋼的力學(xué)性能比較Table 2 Co m par ison of m echan ica l properties between h igh M n ca st steel (ZG M n 13 andCr -M o -Nb a lloy ca st steel材料 1 抗拉強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 沖擊韌性 -2 硬度伸長率 斷面收縮率A 686 380 147179229(HB 15 1

5、5 2 40(注 :1 A 高錳鑄鋼 ; B 鉻鉬鈮合金鑄鋼 ; 2 試樣為 10mm 10mm 55mm , 無缺口在生產(chǎn)運(yùn)行中 , 高錳鋼襯板一直存在以下問題 :(1 , 球磨機(jī)襯板使用后的硬度僅為 250360HB , (度低 , 容易發(fā)生變形 , 導(dǎo)致襯板安裝螺栓被拉斷 , .因 , 球磨機(jī)檢修工作量較大 ,212鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板5a 的情況 , 在有關(guān)火電廠的協(xié)作配合下 , 我 ., 因而 , 對(duì)直徑較大球磨機(jī) , 襯板所承受的沖擊 較大 , . 鉻的主要作用是提高淬透性 、 固溶強(qiáng)化 , 宜選擇較高的鉻含 量 . 鉬和鎳的主要作用是固溶強(qiáng)化 、 細(xì)化晶粒 , 提高鑄鋼襯板的淬透性

6、 . 鈮的主要作用是細(xì)化鑄 鋼的晶粒 , 提高襯板的強(qiáng)韌性 . 所研制的鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板的化學(xué)成分見表 3.表 3鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板化學(xué)成分 Table 3 Che m ica l ana lysis of the Cr -M o -Nb a lloy ca st steel li ner (質(zhì)量分?jǐn)?shù) , %0. 200. 600. 042. 000. 031. 503. 006. 000. 201. 000. 201. 000. 011. 00 0. 04 0. 04研制的鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板經(jīng)高溫空淬和低溫回火的顯微組織如圖 1所示 , X 射線衍射結(jié)果如圖 2所示 . 分析表明 , 該鑄

7、鋼組織以板條馬氏體為主 , 殘余奧氏體量 1. 6%.圖 1 鉻鉬鈮鑄鋼的顯微組織 , 1000 F ig 11 M icro structu re of the C r 2M o 2N b alloy cast steel , 1000 圖 2 鉻鉬鈮鑄鋼的 X 射線衍射圖 F ig 12 X 2ray diffracti on pattern of the C r 2M o 2N b alloy cast steel831廣東有色金屬學(xué)報(bào) 200 圖 3 3. 5m su ing cu rve of the C r 2alloy cast steel cylinder liner u se

8、d in D 3. 5m ball m ills 鉻鉬鈮鑄鋼襯板的力學(xué)性能見表 2. 該襯 板的綜合力學(xué)性能優(yōu)異 , 特別是屈強(qiáng)比較高 , 塑 性 、 韌性也較高 . 主要原因是以鉻為主的多元合 金化與合理的淬火 、 回火熱處理工藝 , 細(xì)化了鑄 鋼襯板的晶粒和組織 , 進(jìn)而提高了襯板的綜合 力學(xué)性能 . 鉻鉬鈮鑄鋼襯板的良好的強(qiáng)韌性配 合 , 為其在大直徑球磨機(jī)中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件 .1993年 , 合山電廠在 7B 球磨機(jī)中使用鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板 , 并同時(shí)使用與之配套的高 合金鑄鐵耐磨球 1. 該球磨機(jī)累計(jì)運(yùn)行 3000h后 , 停機(jī)觀察襯板的磨損情況 , 發(fā)現(xiàn)襯板磨損均 勻 、 光滑 、

9、 不起溝槽 , 襯板平均磨損 23mm , 使用壽命為 4158a . 長期的生產(chǎn)實(shí)踐表明 , 鉻鉬 鈮合金鑄鋼襯板具有以下特點(diǎn) :(1 中不斷裂 , 不發(fā)生流變 , . (23. 7A 球磨機(jī)襯板 , 使用前表面硬度為 40HRC , 使用后工 HRC . (3 質(zhì)量穩(wěn)定 , 性能優(yōu)越 , 檢修率底 , 使用壽命均達(dá)到高錳鋼襯板的兩 倍以上 , 節(jié)省了大量的人力物力 . 自 1993年后 , 合山電廠全部采用了鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板 , 具 體使用情況見表 4.表 4合山電廠球磨機(jī)鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板使用情況Table 4 Serv ice of the Cr -M o -Nb a lloy ca

10、 st steel li ners i n ba ll m ills i n Heshan Power Plan t球磨機(jī)代號(hào)球磨機(jī)型號(hào)襯板初裝日期更換日期使用時(shí)間 a備注 1A D TM 250 3901995-11未更換 1B D TM 250 3901995-021998-063. 332A D TM 250 3901995-12未更換2B D TM 250 3901993-111998-084. 753A D TM 250 3901995-04未更換3B D TM 250 3901995-021999-064. 334A D Z M 380 5501995-12未更換 4B D Z M

11、 380 5501994-10未更換5A D Z M 380 5501994-031999-075. 33只換端襯板5B D Z M 380 5501994-081999-074. 916A D TM 350 7001994-041999-024. 836B D TM 350 7001994-031998-064. 257A D TM 350 7001995-081999-033. 587B D TM 350 7001993-011997-084. 588A D TM 350 7001994-081999-105. 178BD TM 3507001994-111998-073. 67931第

12、10卷第 2期冼衛(wèi)泉等 :鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板在火力發(fā)電廠的應(yīng)用3經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益合山電廠 16臺(tái)球磨機(jī)襯板總重量約為 450t . 若使用高錳鋼襯板 , 其成本 (按 1999年市價(jià) 計(jì) 為 450t 6000元 t =270萬元 , 按使用壽命為 1. 5a 計(jì) , 每年需耗資約為 180萬元 ; 若使用 鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板 , 其成本為 450t 9600元 t =432萬元 , 按使用壽命為 4a 計(jì) , 每年耗資 約為 108萬元 , 比使用高錳鋼襯板節(jié)約 72萬元 , 加上每年節(jié)約的檢修費(fèi)用超過 30萬元 , 這樣 每年球磨機(jī)可節(jié)約開支 100萬元以上 , 經(jīng)濟(jì)效益是顯著的 .合山

13、電廠全面使用了鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板以后 , 消除了球磨機(jī)的漏粉現(xiàn)象 , 改善了制粉車 間的工作環(huán)境 , 同時(shí) , 由于襯板更換周期的延長 , , 降低了工 人的勞動(dòng)強(qiáng)度 , 由此獲得良好的社會(huì)效益 .4結(jié)論(1 , 在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)應(yīng)用中效果顯著 , .(2 , 韌性 、 塑性好 , 耐磨性優(yōu)良 , 在使用過程中不斷裂 , 不發(fā) 生流變 , .(3 鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板在使用中加工硬化良好 , 是較理想的球磨機(jī)襯板 .(4 使用鉻鉬鈮合金鑄鋼襯板 , 能較好地改善電廠制粉作業(yè)的工作環(huán)境 , 減少球磨機(jī)的檢 修工作量 , 降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 , 節(jié)約維修費(fèi)用 , 獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 .參

14、考文獻(xiàn) :1趙四勇 , 林懷濤 , 曾耀東 , 等 . 筒式磨煤機(jī)磨球與襯板的配副性研究 J . 水利電力機(jī)械 , 1993, 15(6 : 53.Appl ica tion of a Cr -M o -Nb a lloyca st steel l i ner i n Hea t Power Plan tX I AN W ei 2quan 1, LA IB in 2(1. Guang z hou R esea rch Institu te of N on 2F errous M eta ls , Guang z hou 510651, Ch ina2. Guang x i H eshan H

15、ea t P lan t , H eshan 546501, Ch ina Abstract :A C r 2M o 2N b alloy cast steel liner , develop ed by Guangzhou R esearch In stitu te of N on 2ferrou s M etals , has been u sed in coal ball m ills in H eshan H eat Pow er P lan t fo r a long ti m e . Characterized by being undefo rm ed , no crack s and good w ear resistance du ring the op 2 erati on , the liner