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案例分析

巖棉成纖高速四輥離心機輥體智能增材(再)制造

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    礦棉生產工藝, 是將原料按一定比例送入沖天爐中,經過1500℃左右的高溫,使原料熔融, 熔融后的熔體由出料品逐步、均勻、連續地落在離心機的高速旋轉輥上,使其在巨大的離心力的作用下被拋成直徑小于7um的纖維。自沖天爐虹引出的玄武巖熔體,溫度范圍在1500℃左右,玄武巖熔體徑流順序為接受輥(1#)、導向輥(2#)、工作輥(3#)(溫度一般*持在1300~1400℃),和輔助工作輥(4#)(主要對工作輥的溢出熔體進行二次成纖,溫度一般*持在1200~1250℃)。

    為了滿足玄武熔體的成纖工藝需要,工作輥的轉速控制在6500r/min,是四個離心輥中轉速*高的;同時工作輥內部結構有循環冷卻水,回水溫度在45~50℃之間。工作輥表面長期、連續的處于高溫、高溫高頻熱疲勞、高溫劇烈切向沖刷磨損、高溫軸向紊流沖刷磨損(熔體流股流量不穩,造成熔體質點相互混摻,運動無序,運動要素具有極強的隨機性)等工況下,運行環境極其惡劣。目前,國內巖棉、礦棉生產中,四輥離心機的輥頭壽命,均采用耐高溫鋼材坯體,外焊耐磨不銹鋼層的工藝。一般是以工作輥(3#輥頭)來說明工作輥行業壽命,一般為72 h。失效后的輥體如圖1(a)所示。


2巖棉成纖高速四輥離心機3#輥體:(a)失效的輥體,(b)再制造輥體

為了實現舊品輥體的智能增材再制造,顯著提升其使用壽命,HANGAUN通過攻關,研制成功了長壽命化的巖棉成纖四輥離心機輥體。采用工藝:智能復合熔涂增材再制造,選用材料為由HANGAUN配制的鈷基粉末材料。該工藝增材再制造的輥體具有特種強化層與輥體基體間的強結合力、極優異的耐高溫磨損與沖蝕性能、無變形強化過程確*了輥體的動平衡性、密集微凹形設計確*了成纖品質效率等優勢。其性能指標為:

強化層致密度:小于0.1%,趨于零孔隙,無裂紋、孔洞等缺陷。

硬度:>HRC50。

硬度差:<2HRC。

強化層結合強度:>300MPa。

力學性能:優異的耐高溫沖蝕、高溫磨損。

動平衡特性:可達到圖紙規定的動平衡,確*輥體適應高速運行條件。

使用壽命根據工況條件的不同,是堆焊不銹鋼輥體壽命的3~5。

HANGAUN智能復合熔涂離心機輥體,可同時應用于舊品輥體再制造和新品增材強化。目前已經成功推向市場,并產生效益,在行業內初步形成了品牌影響力,成為HANGAUN主導產品之一。



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