中卸生料磨篦板断裂原因分析及解决措施

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1、中卸生料磨篦板断裂原因分析及解决措施潘绍民新疆屯河沙湾五宫水泥分公司关键词篦板断裂篦板架螺栓我公司生料制造用的φ3.5m×10m中卸式烘干生料磨自2005年5月投入生产以来,一年后发生隔仓篦板断裂、串球造成停机和台时产量达不到设计能力。究其原因，主要是磨机隔仓架设计原因和篦板材质。针对上述问题,我公司近几年来，采取了一系列改进措施,取得了较好效果。1基本情况我公司1000t/b水泥熟料新型干法生产线，由成都建筑材料工业设计研究院设计，煅烧系统由一台预热分解窑∮3.3×50m配套五级旋风预热器分解系统组成，成品制备由一台φ3.8×13m水泥磨，生料制备系统由1台φ3.5m

2、×10m中卸式烘干生料磨，生料烘干用窑尾热风来烘干物料的闭路粉磨系统。该磨使用一年后，中间隔仓篦板开始出现断裂现象，此后，每月停修2～3次。该磨机分为烘干仓长1469mm、粗磨仓长4227mm、中卸仓长995mm、细磨仓长3851.5mm，生产能力82～85t/h，入磨粒度∠25mm，入磨水分≤5.5%，出磨水分≤0.5%，成品细度0.080mm筛，筛余10%以下，烘干气体温度300-360℃，磨机转速16.9r/min，研磨体最大装载量85t，有效直径φ3237mm，中心园φ1240mm，中间篦板长1110mm。篦板用中碳合金钢铸造（材质为ZGMn13Cr2），硬度约

3、在HRC50以上，篦缝呈直同心圆分布，篦板大头为螺栓孔为椭圆形孔。粗、细磨仓两端篦板材质相同；从使用情况看，断裂一般多发生在烘干一仓中间双层隔仓篦板上，断口属脆性断裂，裂纹多发生在篦缝两端和螺栓孔周围，呈放射形状。72存在的问题1）隔仓板设计存在缺陷。主要是中间卸料篦板处无设计强度大的隔仓支撑板架，粗磨仓和细磨仓各用24块扇形篦板组成，中心圆筛板通过篦板螺丝联接而成，篦板与中心圆筛板依靠篦板凸台定位。篦板凸出部位无保护措施，这样磨机运转过程中，研磨体直接对凸出部位进行冲击，从而造成篦板凸台经常疲劳断裂，严重影响篦板寿命。2）篦板及中心圆筛板均为中碳合金钢铸造件(ZGMn

4、13Cr2)，由于篦板为一整大块，铸造要求抗耐磨、抗断裂、抗弯曲，铸造难度大，如果抗耐磨铬就加入多，易断裂，不能割焊，容易炸裂；如果抗断裂锰铁就加入多，易磨损，容易弯曲和篦缝磨堆堵、篦缝变窄。　　3）中间卸料两端篦板小头端螺拴处没有设计沉孔，螺母没有保护，磨机运转过程中螺栓起不到保护作用，研磨体直接磨损联接螺丝，长时间运转就会因螺丝磨损脱落而造成篦板松动变形，该篦板受力如一端固定悬臂梁状,极易造成隔仓板断裂。断裂后部分篦板和坏螺栓一同掉入仓中,影响球的级配,形成空洞,造成混仓。断裂部位大多发生在篦板上部约1/3～1/4处,其它部位也偶有断裂现象。3原因分析从断口和裂纹发

5、生部位分析，初步认为是设计原因引起。具体有以下几个方面原因:1）为便于吊入磨内拼装，双层隔仓篦板架由多块组成，安装后应将每块篦板架调平后按焊接工艺要求焊成一个整体，增加刚度，以承受粗磨仓球(41t)、料的挤压力。但各块篦板架未焊成整体，在球、料的挤压下产生不同程度的弯曲变形，篦板相对硬而脆，因此，从薄弱的篦缝两端脆断。72）对篦板的要求除了要有一定的表面硬度、耐磨性与冲击韧性外，还应考虑篦板的周向分瓣、径向分段、篦缝形式及开孔率对其工况条件的适应性，否则，难以取得预期的效果。篦板断裂情况及原因各水泥公司虽不尽相同，但共性还是存在的。就我公司Φ3.5m×10m中卸烘干生料

6、磨为例，通过分析这种磨机使用中合金钢篦板的情况，结合磨机工况条件，探讨篦板断裂原因以期得出适合磨机工况条件的篦板材质。　3.1中合金钢篦板的使用3.1.1φ3.5m×10m中卸烘干生料磨的使用情况自投产以来。粗磨仓和细磨仓原设计是中合金钢篦板和衬板，硬度≥HRC50，粗磨仓配用高铬铸球，硬度约HRC60，装载量85t，两仓的填充率均为27%。中卸仓由细磨仓和粗磨仓的出料篦板架组成，两篦板架之间用24套，套管M30×1000mm高强度双头螺栓固定，并起到间隔两端各24块篦板固定支撑作用，中间篦板架无钢板骨架设计，只是靠粗磨仓端和细磨仓端篦板间隔及双头螺栓支撑钢球冲击力；篦

7、板架在安装后均焊为整体，粗、细磨仓的出料篦板就安装在相应的篦板架上。篦板架材质均为Q235，中卸仓沿磨体轴向宽度950mm。新装的中卸仓篦板架安装面平整，钢管支点分布合理，篦板架整体刚度足够，当时在磨机运转中粗、细磨仓的料、球对篦板架的动态挤压力大部分相互抵消，篦板变形极小。因此，粗磨仓靠中卸仓一侧的出料篦板从投产后一年，篦板无明显变形，无篦缝变窄和断裂现象。篦板原厚度约40mm，磨损最严重处是沿磨机筒体中心R1100mm的圆周附近，测篦板剩余厚度28mm左右，仍可正常使用。说明在篦板架良好的情况下，中合金钢篦板的冲击韧性与耐磨性适应此工