引風(fēng)機工作溫度為135℃,短時(shí)工作溫度可達350℃,含塵量為200mg/Nm3,風(fēng)機轉速達980r/min,葉輪直徑為2300mm,因此,今后風(fēng)機失效的主要原因是磨損問(wèn)題。
對此,有必要專(zhuān)門(mén)對其防磨措施進(jìn)行比較,優(yōu)選出合適的耐磨方案。
目前,我公司比較成功而成熟的耐磨方法有:(1)改善風(fēng)機氣動(dòng).性能,減少粉塵對流道的沖刷。因為我們知道,影響磨損速度的參數包括溫度、碰撞速度、角度、顆粒規格、密度、組成成分和沖擊板材的材質(zhì)性能,在風(fēng)機運行工況基本不變的條件下,則顆粒的沖擊角度的影響就十分明顯,而葉輪的磨損就屬于沖擊磨粒磨損,這與靜磨擦機理不同,所以當改變沖刷角度時(shí),就能在一定程度上減輕磨損。通過(guò)對氣粉二相流的大量試驗研究,我們掌握了改變粉層沖擊角度而使粉塵沿主流道中央流動(dòng)的規律,避免了粉塵主流沖擊磨損的情況;(2)改進(jìn)風(fēng)機結構在一定程度上也十分有效。例如,葉輪磨損并不是整個(gè)葉輪流道都磨損,其磨損嚴重的區域主要是葉片進(jìn)、出口邊和葉片靠近中盤(pán)的部位以及葉輪中盤(pán)靠近內徑及外徑的部位,為此,將中盤(pán)設計制造成鋸齒中盤(pán),可改善葉片磨損和大大減輕對中盤(pán)靠近外徑部位的沖擊磨損;(3)耐磨鼻和防磨襯板的運用在防止磨損方面也很成功。為了提高二者的壽命,常常又在其表面采取強化處理,并根據訂貨合同采用下列方法之一:a.表面堆焊碳化鎢、鈷基合金等硬質(zhì)合金;b.熱噴涂(氧—乙炔火焰噴涂和等離子噴涂) 噴涂材料主要是陶瓷氧化物,一般有氧化鋁和氧化鈦粉,通常用各種噴涂材料的混合劑,也可用鉻-鈷-鎢-硼基或鎳-鉻-硼硬質(zhì)合金,摻合細粒度碳化鎢60%,噴涂厚度1~1.5mm; c.滲硼 采用固體滲硼比較簡(jiǎn)單易行,具有耐磨耐熱耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn); (4)采用工程陶瓷。雖然工程陶瓷耐磨性很好,但其與葉輪母體材質(zhì)的連接受到限制,甚至二者熱膨脹系數不同也會(huì )有不好的影響,例如,如采用環(huán)氧類(lèi)與硅膠類(lèi),其工作溫度不能高于300℃;如采用諸如釬焊型等機械型方法,又對加工工藝和葉輪旋轉線(xiàn)速度提出了要求,因此這方法不推薦用于該工程。
結合上述工程的要求和耐磨工藝性的可實(shí)施性,以及招標書(shū)中對耐磨問(wèn)題的要求,我們向用戶(hù)推薦下列復合耐磨方案:
1. 采用優(yōu)化氣流流道的措施,改善粉塵沖刷葉片和葉輪中盤(pán)的角度,從而減輕沖擊磨損,這是大幅度防止磨損最有效的方法。為此,可通過(guò)調整葉道長(cháng)度,減少葉片出口角度,減少葉片入口氣流攻角,葉輪前盤(pán)采用錐弧形等得以實(shí)現??梢灶A計,在保證風(fēng)機性能的前提下,通過(guò)對葉輪幾何參數的調整,能大大減輕磨損.
2. 在葉片和后盤(pán)上安裝耐磨襯板以提高葉輪壽命.
3. 在耐磨襯板上堆焊B-V-Cr耐磨層.耐磨層的抗磨損性能主要取決于它的金相組織和硬度,為了抵抗磨粒磨損,金屬必須有比磨粒更高的硬度,一般是在基體中加入適當高于磨粒硬度的硬相;采用的硬相是鉻的碳化物或鈮、鉬、鈦的化合物,因此采用B-V-Cr焊條堆焊是最合適的了.該種堆焊焊條是低氫鈉型藥皮堆焊焊條,堆焊層為馬式體基體中均勻密布細晶粒碳化硼和碳化礬的硬質(zhì)相,有極高的耐磨性,抗剝落性能明顯高于碳化鎢及高鉻鑄鐵堆焊合金,其焊層硬度可達到HRC≥60.另外,需要指明的是,只所以不推薦噴涂鎳基碳化鎢,是從用戶(hù)在現場(chǎng)維護和修復風(fēng)機葉輪的角度考慮的,因為在現場(chǎng)無(wú)專(zhuān)有噴涂設備,而且,即使用戶(hù)配置有該設備,但在噴涂過(guò)程中要控制葉輪的熱變形以及對葉輪進(jìn)行退火處理也是十分困難的.
4. 機殼圍板也是磨損的區域,并且該區域面積很大,考慮到制造成本和該區域的氣流速度相對不大,所以沒(méi)有必要對其進(jìn)行噴涂處理,只需加裝防磨內襯板即可.
5. 如果用戶(hù)否決堆焊法,我們也可采用噴涂Ni/WC的方法或用戶(hù)能夠接受的其他方法替代上述堆焊法。