中国水泥２００６．１
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磨辊结构设计与修复方法
辊压机磨辊的使用寿命和维护，始终是国内外生产使用中的关注焦点。

从目前的使用情况来看，磨辊使用寿命比初期有了较大的提高。

这既取决于磨辊耐磨材质的提高，也取决于生产工艺流程和系统配套的合理性。

许多企业的使用周期都能达到８０００ｈ，修复次数６次以上。

但随着磨辊的磨损总会进入一个维修补焊期，当磨辊局部磨损到一定程度，即需要及时进行维修补焊，通常这可在现场进行。

磨辊经过磨损、补焊、再磨损、再补焊的循环过程后，其耐磨层、过渡层甚至基料层都会不同程度的出现崩落。

维修次数越多，使用周期开始缩短，修补面积增大，直至难以维修，此时就需要进行大修。

即：重新将磨辊精加工后再进行堆焊。

以前通常采用电熔刨剥离磨辊的耐磨层和过渡层，然后对磨辊进行堆焊。

这种处理方法在许多使用企业还不具备这种条件，而且需要消耗大量的时间和费用。

直径为１０００ｍｍ的磨辊，电熔刨剥离精加工一般大约需要１０万ｋＷｈ电能，工期约１个月左右。

因此，这种维修一般都委托专业制造厂进行。

为此，合肥水泥研究设计院在进行国家“八五”、“九五”
科技攻关项目中，将其作为专题来研究，对辊面结构形式、耐磨材料的选择比较、以及磨辊的基本层、过渡层、耐磨层的磨损机理等都进行了大量研究试验，解决了辊压机磨辊的耐磨材质和修复问题，积累了日常维护、修复方法和运行管理等多方面的经验。

研究最终采用热胀法过盈圆柱联接方式进行镶套式耐磨辊套的更新设计。

实践证明，这种镶套式耐磨辊套的使用寿命与固定堆焊磨辊一样，但更具维护简便、修复可操作性强和成本低等诸多优点。

镶套式耐磨辊套见图１。

见图１所示，ＨＦＣＧ型辊压机磨辊的耐磨层表面设计为“菱”字形花纹，耐磨层及“菱”字形花纹构成辊面磨损层直接与物料接触；过渡层的作用是用以联接轴
身基本层与耐磨层，解决轴身的可焊性，它与轴身均不具备耐磨性能。

在磨辊工作中，只允许“菱”字形花纹及耐磨层参与磨损，而过渡层及磨辊辊身则不能直接与高压下的物料接触，否则将会使这些材料及零件发生极度磨损而失效。

因此，在磨辊整个工作周期中必须定期严格地检查耐磨层的厚度，防止因耐磨层过渡磨损而伤及过渡层及轴身。

辊面的磨损一是整个耐磨层均匀磨损，其各个方向的磨损量相差不大；其二是因为磨辊耐磨层的某处堆焊剥落，造成局部磨损。

两种形式均可使耐磨层失效。

为防止其发生，要求定期对耐磨层作厚度检测，同时还应经常观察耐磨层有无剥落，及时发现及时修复。

耐磨层采用耐磨焊丝或耐磨焊带通过埋弧焊接的方式进行堆焊而成，其材质硬度高，明弧堆焊容易产生裂纹，影响辊面使用寿命，故堆焊时一般不使用明弧焊。

耐磨层和基本层（轴心）的材料是两种截然不同的材质，耐磨材料通过一种过渡材料（过渡层）与基本层上堆焊联接。

若直接联接在基本层，材质不同的不能使之达到完美结合。

过渡层使用的材质硬度和韧性介于耐磨层和基本层的材性之间，因此过渡层的焊接既可采用明弧堆焊也可采用埋弧堆焊。

辊压机磨辊的整个使用过程，也是维护和管理的过程，对新辊层一般要求在使用的前三个月中，每１５天
辊压机镶套式耐磨辊的应用与维护
廖中同，汪玉海，周铁祥，廖晓冬
图１
辊压机磨辊断面结构示意图
技术装备
ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
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检测一次，三个月后每星期检测一次。

对磨辊剥落点或剥落块的检测为特殊检测，可在不停机的运行状态下每天对辊面进行一次观察，发现剥落点现象即停车检测剥落深度，确定是否立即修复。

耐磨层剥落常发生在磨辊局部，可采用局部补焊修复；若辊面“菱”字形花纹已基本磨光，耐磨层局部磨损占总面积５０％的高度达到７ｍｍ时，则需进行整体补焊。

局部补焊修复按照以下程序进行：停机，将补焊部位转至观察门处——
—用钢丝刷或手砂轮清除辊面物料及杂物，并打磨光滑——
—用指定的焊条进行补焊。

整体补焊的程序为：停车，将整个磨辊表面耐磨层清洗干净——
—打磨清除裂纹——
—用加热工具以３０℃／ｈ的温升速度对磨辊均匀预热至８０℃￣１００℃——
—将指定的焊条在２５０℃温度下烘干约２ｈ——
—按焊接工艺对耐磨层进行堆焊至要求的厚度。

注意电焊机电流不宜过大，焊机地线必须搭接于磨辊，以防止烧坏主轴——
—堆焊“菱”字形花纹。

若耐磨层局部磨损高度超过１０ｍｍ时，过渡层磨损应与设备提供商联系进行修复。

这种镶套式耐磨辊套及其上述修复方法，在生产应用收到了很好的效果。

对于早期生产的辊压机整体磨辊，也可以采用镶套式耐磨辊套进行大修。

一些企业对国外引进的原装辊压机也采用这种方法进行维修，取得了满意的结果。

例如：黑龙江省某大型水泥企业，几年前使用一台引进洪堡技术生产的ＲＰＶ１００－６３型辊压机，２００４年初进行大修时，从剥离磨辊损坏部分到重新堆焊完成，耗时达一个多月时间，维修费用高达６０万元。

而在同样情况下，大连华能——
—小野田水泥有限公司水泥粉磨系统使用２台ＲＰＶ１００－６３型德国洪堡公司原装辊压机，其磨辊与辊套为热装组合而成，磨损后采用镶套式耐磨辊套进行大修，每台磨辊的维修理费仅为３２万元。

于２００１年４月初投入运行，累计运行约６个月，产量４８万ｔ后观察，其焊接表面保持完好，磨辊未出现打滑现象；使用至１３个月后，磨辊表面“菱”形花纹以及中间的硬质点仍未发生明显磨蚀，耐磨效果完全达到预期指标，大大降低了维修成本，受到用户的赞誉。

ＨＦＣＧ１２０－４０型辊压机磨辊修复前后的对比见图２。

２磨辊修复需注意的问题
现在推广应用的辊压机磨辊大都是镶套式，但磨辊在进入补焊修复期时，也应注意观察每次补焊前的损坏处是否都处于耐磨层，如果已经伤及过渡层。

补焊前就要考虑先修复过渡层，然后在此基础上再修复耐磨层。

过渡层和耐磨层补焊用的材料不同，修复时应根据设备设计、制造的标准要求，注意焊接材质的选择。

磨辊过度磨损会伤及内轴的基本层，给更换辊套带来困难，造成更大的经济损失。

如何确保镶套磨辊的修复质量，这也是应用与维护的关键。

如果是新购辊套，进行热装时应注意以下事项：
（１）检查辊轴（内辊）与辊套（外套）结合部分的加工参数和精度是否符合规定要求。

（２）选择热装加热方式。

加热方式通常有以下几种：火焰加热（如氧乙炔、液化气可加热至３５０℃）、介质加热（如沸水可加热至１００℃、蒸气可加热至１２０℃、油品可加至３２０℃）、电阻加热（如电阻炉可加热至４００℃）、感应加热（可加热至４００℃）。

相对而言，火焰加热操作简便，但有局部过热的弊端。

适用于局部受热和膨胀尺寸要求严格控制的中型和大型联接件；介质加热包容件热胀均匀，适用于过盈量小的场合；电阻加热热胀均匀，加热温度易于自动控制，适用于中小型联接件；感应加热的加热时间短，调节温度方便，热效率高，适用于过盈量大的大型联接件。

镶套磨辊的热装加热方式通常选用感应加热或火焰加热。

感应加热对专业制造厂而言都具有这种条件，而对于生产用户，选择火焰加热则较为经济和方便，但要注意加热件整体受热的均匀。

（３）热装方法。

加热件通过加热达到一定温度后，内孔直径加大形成装配间隙，然后对包容件和被装入包容件进行热装。

最好是在加热包容件的同时，对被包容件进行冷却处理，然后热装，可避免装配过程中擦伤配合表面，起到提高传递载荷能力的作用。

热装完成后，应检查辊套内侧无裂纹，加料试运行中辊套无打滑等现象，以确保稳定、正常运行。

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ａ．旧磨辊ｂ．修复后磨辊
图２ＨＦＣＧ１２０－４０型辊压机磨辊修复前后的对比
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２００６．１ＣＨＩＮＡＣＥＭＥＮＴ。