20世紀80年代,我國從國外引進了4條年產100萬t水泥生產全套裝置,與此同時也開始了對其消化吸收、自立創新國產化的工作。在金屬耐磨材料方麵,大型水泥球磨機筒體襯板國產化是關鍵之一。在1984年,原國家建材局、中國建材機械工業聯合公司<84>材機字第10號文確立了“大型球磨機襯板材質”新產品開發項月,以河北冀東水泥廠引進日本石川島播磨一I:業株式會社∮4.5mx15.llm水泥磨一倉和二倉的筒體襯板為試驗對比目標,進行國產化的研究,當時第一課題由唐山水泥機械廠承擔。本文即對該項目20年來的國產化對比試驗的效果及在國內的使用情況作一總結。

1、生產試驗條件及試驗方法
對比試驗在冀東水泥廠∮4.5mx15.llm水泥磨一倉和二倉進行。球磨機襯板材質的耐磨性與磨機直徑、襯板形態結構、物料種類及硬度、倉次、磨球材質及平均球徑以及粉磨工藝有關。現將粉磨工藝流程、研磨體、水泥物料配比及物理性能等有關數據分別列於圖1和表1一表3。一倉階梯襯板尺寸及二倉分級襯板尺寸分別見圖2及圖3。
當(dang)時(shi)冀(ji)東(dong)水(shui)泥(ni)廠(chang)建(jian)廠(chang)投(tou)產(chan)不(bu)久(jiu),不(bu)可(ke)能(neng)將(jiang)國(guo)產(chan)化(hua)材(cai)質(zhi)襯(chen)板(ban)進(jin)行(xing)整(zheng)倉(cang)裝(zhuang)機(ji)試(shi)驗(yan),經(jing)多(duo)方(fang)研(yan)究(jiu)確(que)定(ding)在(zai)一(yi)倉(cang)和(he)二(er)倉(cang)的(de)中(zhong)部(bu),國(guo)產(chan)材(cai)質(zhi)襯(chen)板(ban)與(yu)日(ri)本(ben)進(jin)口(kou)未(wei)用(yong)過(guo)的(de)襯(chen)板(ban)各(ge)16塊,拚成四方形進行工業性生產對比試驗,按磨機生產產量運轉3個月以上,以沒有破碎測量失重計算耐磨性,富通新能源銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
2、對比試驗結果
2.1 2種襯板的化學成分、力學性能與金相組織
一倉階梯襯板和二倉分級襯板的化學成分、力學性能及金相組織對照見表4和表5。
中合金鋼ZG42Cr2Si2MnMoRE對比KX601鋼,在成分方麵加入了稀土元素鈰Ce,改善了鋼中夾雜物形態,對淨化晶體,細化晶粒有利,提高了鋼的韌性與耐磨性;成分中Cr/C的增加對提高鋼的力學性能有利。高鉻鑄鋼ZGCr13S1Mo對比CIX-2L鋼,Cr/C比有所降低,增加J,Ni含量,對力學性能改善有利。
2.2工業性生產對比試驗結果
試驗於1985年5月16日開始,1985年12月21日停機檢查,稱重測算磨損率,一倉國產襯板磨損率1.57g/t,日本襯板磨損率2.50g/t。二倉國產襯板磨損率0.51g/t,日本襯板為0.55g/t。
測量後,襯板又全部回裝繼續使用。一倉試驗襯板運轉至1998年12月1日隨整倉襯板磨損失效換下,使用13年,實際運轉96360h(11年)。二倉襯板試驗裝機後一直運轉至2005年6月還在繼續使用,曆時20年。因曆時太長,人事變遷,聯係中斷,未能了解到二倉襯板磨損失效的具體時間及情況。
3、國產襯板與日本襯板價格比
2種襯板價格比見表6。從表6中可見,一台4.5m x15.11m水泥磨一倉與二倉筒體襯板共計100.56t。大型水泥球磨機襯板用量巨大,國產襯板成本低、無關稅、運費少、總價格低。襯板材質的國產化對於降低成本、減少消耗,提高經濟效益是必然途徑。並且國產襯板的熔煉、鑄造以及熱處理工藝均是在國產設備上實現的,沒有使用國外生產設備,為國內推廣生產製造打下基礎。
4、推廣使用情況
該2種材質襯板經20年來的研製、推tui廣guang和he使shi用yong,國guo內nei已yi有you一yi大da批pi生sheng產chan企qi業ye掌zhang握wo了le其qi生sheng產chan技ji術shu並bing有you所suo發fa展zhan,使shi筒tong體ti襯chen板ban力li學xue性xing能neng有you了le大da幅fu度du的de提ti高gao。並bing有you企qi業ye開kai創chuang了le在zai批pi量liang生sheng產chan中zhong從cong球qiu磨mo機ji襯chen板ban鑄zhu件jian本ben體ti切qie取qu試shi樣yang檢jian測ce數shu據ju作zuo為wei產chan品pin合he格ge的de依yi據ju;采用電火花數控切割機床切出(lOxlOx55)mm無缺口夏比衝擊試樣測定值,以其殘體測定洛氏硬度值並以此在金相顯微鏡下觀察顯微組織;力學性能內控標準為HRC≥50,成為水泥行業內對筒體襯板力學性能俗稱的“雙五十”標準。
我國水泥球磨機襯板用新型耐磨材料不少,僅形成企業標準。有必要進一步係統總結、提高,研究製訂行業標準或國標,以促進我國國民經濟又好又快的發展。