本文介紹了具有傳統(tǒng)柱釘輥與耐磨堆焊輥綜合優(yōu)勢的新型柱釘輥的制作工藝及使用效果。實踐表明，新型柱釘輥套不僅使用壽命長，而且能起到提高臺時產(chǎn)量及降低電耗的作用。輥壓機技術(shù)是20世紀80年代中期從德國KHD公司引進的，當(dāng)時鄭州機械研究所有限公司（以下簡稱我公司）與合肥水泥研究設(shè)計院、中信重工機械股份有限公司、天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司等國內(nèi)知名企業(yè)，共同對引進的輥壓機進行轉(zhuǎn)化設(shè)計與制造。我公司負責(zé)輥壓機輥面堆焊材料的國產(chǎn)化研究，根據(jù)國內(nèi)水泥物料的實際磨損情況，研制開發(fā)出ZD系列耐磨堆焊藥芯焊絲，受到國內(nèi)水泥行業(yè)的好評，受委托為一些知名研究院和水泥生產(chǎn)企業(yè)堆焊輥壓機輥子。隨著輥壓機在水泥行業(yè)推廣應(yīng)用多年，原來單一的耐磨堆焊已經(jīng)不能滿足市場需求，市場上又出現(xiàn)復(fù)合輥、柱釘輥等新技術(shù)。為了滿足市場需求，我公司與時俱進，發(fā)揮自身優(yōu)勢，研制出新型柱釘輥，經(jīng)過市場使用，效果良好，特別是在提高磨機產(chǎn)量、降低電耗方面，起到積極的作用。1、新型柱釘輥研發(fā)理念國內(nèi)最早使用柱釘輥的是江西亞東水泥有限公司，早期該公司生料磨及水泥聯(lián)合粉磨使用的均是德國KHD公司生產(chǎn)的輥壓機，輥子直徑1?700mm，輥子寬度1?800mm。用于生料的柱釘輥壓機使用效果還可以，但是用于擠壓熟料的柱釘輥，輥面柱釘經(jīng)常剝落，在使用過程中，經(jīng)常委托我公司進行輥面堆焊。堆焊多次后只能進行離線修復(fù)，把柱釘全部清理掉（見圖1），清理深度70mm左右，重新堆焊耐磨層，把柱釘輥改為堆焊輥（見圖2），使用效果良好。后來該公司把其他擠壓熟料的柱釘輥都改為堆焊輥子。國內(nèi)輥壓機生產(chǎn)廠家借鑒德國KHD公司柱釘工藝生產(chǎn)的輥壓機輥子，在使用過程中也經(jīng)常出現(xiàn)輥面剝落、柱釘脫落現(xiàn)象（見圖3、圖4）。圖1清理輥面柱釘圖2重新堆焊后的輥壓機輥子圖3鑲嵌式柱釘輥輥面剝落圖4鑲嵌式柱釘輥柱釘脫落鑒于鑲嵌式柱釘輥在運轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)柱釘脫落等不利現(xiàn)象，我公司在研發(fā)柱釘輥時就采用澆鑄式輥套。該技術(shù)早在2000年之前為天瑞集團制造過破碎機錘頭，使用效果不錯，只是在輥壓機輥套方面還是沒有成功的案例。為了確保輥套質(zhì)量，我公司利用自身優(yōu)勢，整合公司鑄造事業(yè)部、鍛壓事業(yè)部等部門反復(fù)試驗，雖然推向市場比較晚，但前期研發(fā)工作比較認真，確保產(chǎn)品質(zhì)量，推向市場后取得滿意效果。2、新型柱釘輥制作工藝新型柱釘輥制作包括柱釘輥套的澆鑄、軸套加工、軸套熱裝以及輥套輥面堆焊等工藝。首先進行柱釘輥套的澆鑄。將輥套進行等分，每等分圓周制造一個砂型，使用封口膠對柱釘進行固定，膠粘時一排為長釘、一排為短釘（見圖5）。將輥套等分的砂型沿圓周擺放整齊在型腔預(yù)定部位（見圖6），完成造型后向型腔內(nèi)澆注高錳鋼母液形成輥套基體，使柱釘與輥套基體澆鑄在一起，柱釘高出輥套基體外表面10~30mm，并對柱釘輥套基體進行熱處理。圖5孔內(nèi)抹膠后插入柱釘圖6砂型吊裝進砂箱完成鑄造后對輥套內(nèi)孔和輥軸進行精加工，加工后進行PT探傷，鑄件不允許有裂紋和其他影響性能的冷隔、夾渣、夾砂、氣孔、縮孔、縮松等鑄造缺陷。之后將輥套與輥軸裝配在一起，最后在輥套外表面的柱釘間隙內(nèi)堆焊耐磨層。3、新型柱釘輥使用效果3.1新型柱釘輥在水泥聯(lián)合粉磨輥壓機上的使用江蘇某水泥集團有限公司擁有9條水泥熟料生產(chǎn)線，其輥壓機、立磨的耐磨堆焊修復(fù)業(yè)務(wù)全部委托我公司。2020年底，我公司研發(fā)的新型柱釘輥在該公司3號水泥聯(lián)合粉磨輥壓機投入使用，截止到發(fā)稿，輥面磨損均勻，輥子側(cè)邊幾乎沒有磨損，輥面也沒有出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，產(chǎn)量保持穩(wěn)定（見圖7、圖8）。圖7新型柱釘輥輥面磨損均勻圖8新型柱釘輥側(cè)邊幾乎沒有磨損山東某山水水泥有限公司水泥粉磨系統(tǒng)采用的是輥壓機加球磨機雙閉路聯(lián)合粉磨，球磨機為Φ3.8m×12m，輥壓機為1400-650及V2000選粉機，設(shè)計產(chǎn)能120t/h。磨機生產(chǎn)P·O42.5水泥時平均臺時產(chǎn)量為130t/h，噸水泥電耗26~27kWh/t。2023年5月份更換使用我公司新型柱釘輥套后，同樣生產(chǎn)P·O42.5水泥時平均臺時產(chǎn)量為150t/h，噸水泥電耗降到25kWh/t以下。河南某同力水泥有限公司球磨機為Φ4.2m×13.0m，輥壓機為Φ1700-1400。磨機生產(chǎn)P·O42.5水泥時平均臺時產(chǎn)量為210t/h，噸水泥電耗28kWh/t。2024年1月份更換使用我公司新型柱釘輥后，臺時產(chǎn)量提高了10t/h，平均臺時產(chǎn)量提高到220t/h，噸水泥電耗降到27kWh/t以下。3.2新型柱釘輥在生料輥壓機上的使用我公司研制的新型柱釘輥除了在水泥聯(lián)合粉磨輥壓機使用外，在生料輥壓機使用效果也非常突出。山東某山水水泥有限公司有兩臺Φ1800-1000生料輥壓機，其中2號輥壓機于2021年元月份更換新型柱釘輥，已經(jīng)使用3年多，期間堆焊過兩次耐磨橫條（見圖9~圖11）。該公司1號生料輥壓機還是采用堆焊輥子，從兩臺輥壓機實際使用情況分析，1號輥壓機臺時產(chǎn)量只有248t/h，而同樣型號的2號輥壓機，臺時產(chǎn)量提高到260t/h。圖9輥面磨損圖10輥縫清理圖11輥面堆焊耐磨層河南某中聯(lián)水泥有限公司生料輥壓機型號為Φ2000-1600，運轉(zhuǎn)過程中脫落柱釘越來越多，使用到2023年8月份，輥面柱釘脫落嚴重（見圖12），只能采用補焊方式修復(fù)輥面，堆焊效果很不理想，只能更換新型柱釘輥套（見圖13）。更換一只輥套后臺時產(chǎn)量提高到470t/h，如果兩只輥子都更換我公司新型柱釘輥套，臺時產(chǎn)量還能提高。圖12輥面柱釘脫落后圖13更換新型柱釘輥套4、結(jié)束語輥壓機新型柱釘輥既具有傳統(tǒng)柱釘輥與耐磨堆焊輥的綜合優(yōu)勢，又避免了傳統(tǒng)柱釘輥柱釘脫落及耐磨堆焊輥容易剝落的劣勢。耐磨堆焊輥在使用過程中，物料中一旦進入鐵塊等異物，輥面就容易造成局部疲勞、疏松，輥面形成剝落；隨著運轉(zhuǎn)時間的增加，輥面中間部位磨損嚴重，形成馬鞍形，輥壓機臺時產(chǎn)量越來越低，電耗越來越高。新型柱釘輥柱釘起到骨架作用，即使進入異物，輥面也不會脫落，而且輥面耐磨層可以反復(fù)堆焊修復(fù)，便于在線維護。柱釘