四輥破碎機(jī)輥套生產(chǎn)試制的探討

王斌 杜江艷

摘要：四輥破碎機(jī)適用于抗壓強(qiáng)度小于200Mpa、濕度小于30%的硬、中硬物料的細(xì)碎作業(yè)。如焦炭、煤、陶瓷原料、石英石、石灰石、長(zhǎng)石、水渣、石膏、粘土、食鹽、化工原料等固體物料。破碎物料主要靠的是四輥輥套，輥套的物理性能達(dá)不到技術(shù)指標(biāo)，就很容易磨損，維修也極為不便。因此輥套作為易耗件，其質(zhì)量的好壞直接影響著工作效率，輥套即要保證硬度又要耐磨，但硬度過(guò)高輥套太脆，容易掉碎片，硬度太低，輥套又不耐磨，使用壽命短。因此，本文就如何保證四輥輥套的物理性能進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：探討;輥套;化學(xué)成分;硬度;熱處理

一、前言

隨著國(guó)家宏觀調(diào)控政策進(jìn)一步落實(shí)，鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能持續(xù)走低，效益不斷下滑。許多鋼鐵企業(yè)想方設(shè)法，通過(guò)設(shè)備技術(shù)改進(jìn)和革新，在設(shè)備維修維護(hù)上做足文章，以求降本增效，進(jìn)而鞏固和提高利潤(rùn)空間。伴之而來(lái)的是設(shè)備更新?lián)Q代的不斷加快。作為鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)供給環(huán)節(jié)，冶金設(shè)備制造供給企業(yè)，面臨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，生存發(fā)展遇到了新的壓力和挑戰(zhàn)。但客觀上，這種嚴(yán)峻的市場(chǎng)環(huán)境也給冶金設(shè)備制造企業(yè)帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇，為企業(yè)研發(fā)新產(chǎn)品指明了方向，也是研發(fā)的可能性進(jìn)一步提高。

二、四輥研發(fā)的幾個(gè)階段

1、舊四輥維修階段

1.1技術(shù)人員針對(duì)四輥的材質(zhì)、物理性能、使用情況、技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，組織人員進(jìn)行專題知識(shí)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，普及四輥相關(guān)知識(shí)，為后續(xù)工作開展進(jìn)行積極準(zhǔn)備。

1.2與此同時(shí)，在公司內(nèi)部召開有相關(guān)人員參加的專題會(huì)議。討論研發(fā)試制的方法和工作程序，制定初步方案：首先，將舊四輥的維修作為四輥試制生產(chǎn)工作的切入點(diǎn)。銷售人員與用戶首次簽訂舊四輥維修合同，通過(guò)在對(duì)舊四輥的維修過(guò)程中逐漸增加對(duì)四輥的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而摸索、掌握四輥的生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

1.3按拆卸、測(cè)繪（測(cè)試）、設(shè)計(jì)、鑄造、熱處理、維修（機(jī)加工）、裝配的生產(chǎn)工序組織安排人員和生產(chǎn)設(shè)備。

拆卸：組織專人對(duì)四輥進(jìn)行拆卸。拆卸零件按順序編號(hào)標(biāo)識(shí)。對(duì)油污零件進(jìn)行清洗除銹，對(duì)磨損輥套進(jìn)行重新更換;

尺寸測(cè)繪：對(duì)每個(gè)零件的原始尺寸進(jìn)行測(cè)繪，根據(jù)測(cè)繪結(jié)果完成制圖設(shè)計(jì);

物理性能檢驗(yàn)：在舊輥套表面任選3點(diǎn)，進(jìn)行表面打磨，用肖氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試。（肖氏硬度HSD，洛氏硬度HRC）：

根據(jù)硬度測(cè)試結(jié)果，初步確定，將后續(xù)輥套鑄造材質(zhì)選定為ZG34CrNiMo，生產(chǎn)時(shí)參考JB/T6402-1992標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分進(jìn)行冶煉控制;

熱處理：按普通熱處理方式與搖枕、側(cè)架等同爐進(jìn)行;

機(jī)械加工：熱處理后進(jìn)行機(jī)械加工，加工過(guò)程嚴(yán)格檢驗(yàn)把關(guān);

硬度測(cè)試：第一批兩只輥套肖氏硬度測(cè)試結(jié)果如下：

1.4交付后信息回訪

銷售、技術(shù)人員進(jìn)行交付后現(xiàn)場(chǎng)回訪，及時(shí)了解掌握產(chǎn)品使用情況相關(guān)信息，為后續(xù)生產(chǎn)提供第一手資料。反饋信息反映出：四輥使用過(guò)程中沒有出現(xiàn)大的問題，用戶建議供應(yīng)輥套在硬度和耐磨性上需要適當(dāng)提高一點(diǎn)。

2、輥套的熱處理方法選擇、調(diào)整

2.1為降低成本，冶煉時(shí)通過(guò)在爐料中添加廢軋輥，增加合金元素鉻的含量以及適當(dāng)提高含碳量的方式，達(dá)到增加輥套硬度和耐磨性目的。冶煉時(shí)參考ZG34CrNiMo的化學(xué)成分進(jìn)行生產(chǎn);

2.2為克服3噸中頻爐和1噸中頻爐大小的限制，通過(guò)采用1臺(tái)3噸，2臺(tái)1噸中頻爐同時(shí)冶煉保溫，最后整體澆注，來(lái)達(dá)到一次澆注成功的效果;

2.3采用在熱處理爐內(nèi)加熱到850℃，保溫830℃，再到空氣中冷卻的熱處理方法對(duì)輥套進(jìn)行熱處理;

和舊輥相比硬度上沒有太大的提高。

2.4對(duì)此公司組織相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)討論分析，決定在原有材質(zhì)不變的基礎(chǔ)上，采用軋輥熱處理過(guò)程那樣，使用噴水淬火熱處理方法，對(duì)輥套進(jìn)行熱處理試驗(yàn)，看硬度變化情況;

2.5將830℃輥套，按要求安裝在滾輪旋轉(zhuǎn)架上，以12-15轉(zhuǎn)/每分鐘的速度勻速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在一側(cè)往表面持續(xù)噴水。期間用測(cè)溫槍監(jiān)控溫度變化。溫度降到230℃時(shí)停止噴水，處理完畢;

2.6重新進(jìn)行硬度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明硬度值沒有提高;

2.7相關(guān)人員進(jìn)行分析：通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種淬火方法存在一個(gè)缺陷，那就是：噴水一遇到高溫輥套，馬上就變成了水霧，迅速散開。輥套從830℃降溫到230℃所用時(shí)間較長(zhǎng)，表面淬硬效果沒有達(dá)到;

2.8針對(duì)噴水試驗(yàn)未能提高輥套硬度的情況，再次使用爐內(nèi)加熱860℃并適當(dāng)保溫后，侵入油池進(jìn)行快速冷卻的淬火熱處理工藝。經(jīng)這樣處理過(guò)后的輥套經(jīng)測(cè)試硬度如下：

測(cè)試結(jié)果證明，材質(zhì)不變的情況下，這種熱處理方法可有效提高輥套硬度。

根據(jù)JB/T6402-1992標(biāo)準(zhǔn)要求：ZG34CrNiMo材質(zhì)的硬度標(biāo)準(zhǔn)是HRC：24.1-31.2。目前，我們生產(chǎn)的輥套化學(xué)成分達(dá)到國(guó)家以上標(biāo)準(zhǔn)要求，機(jī)械性能高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)硬度也符合了用戶的使用要求。

三、結(jié)語(yǔ)

在以上四輥輥套生產(chǎn)試制的探討中，證明本文在生產(chǎn)中摸索出的生產(chǎn)流程、工藝方法及生產(chǎn)能力，可以生產(chǎn)出滿足客戶使用要求的四輥，為內(nèi)部市場(chǎng)提供生產(chǎn)服務(wù)成為可能，為外部市場(chǎng)開拓提供經(jīng)驗(yàn)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硬度HLD，HRC，HRB，HV，HB，HSD轉(zhuǎn)換對(duì)照表。

[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，第一卷/成大先主編.-4版.-北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.1。

（作者單位：龍鋼集團(tuán)華山冶金設(shè)備有限公司）