輸煤系統(tǒng)使用了4臺(tái)美國進(jìn)口的環(huán)錘式破碎機(jī)（因我廠破碎物料為原煤，以下稱碎煤機(jī)），其中2臺(tái)額定生產(chǎn)力為900 t/h，另2臺(tái)額定生產(chǎn)力為1800 t/h。碎煤機(jī)的易磨損備件主要有環(huán)錘、柵板、懸置桿、反擊板、上下出料板、各型襯板等，其在碎煤機(jī)內(nèi)部的布置結(jié)構(gòu)如圖l所示，其中各型襯板布置于碎煤機(jī)殼體鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)。大塊原煤自反擊板上部的入料口進(jìn)入碎煤機(jī)，經(jīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)錘擠壓破碎后，自上、中、下柵板的柵孔中落入下方的落煤筒。
    碎煤機(jī)作為輸煤系統(tǒng)大塊原煤進(jìn)筒倉前最后的破碎裝置，其內(nèi)腔各備件均為易磨損件，且更換周期短、消耗量大。以往所有備件均從美國進(jìn)口，不但費(fèi)用昂貴，而且供貨渠道少、手續(xù)繁瑣、交貨期長。
    近年來，國內(nèi)機(jī)械行業(yè)發(fā)展很快，各種機(jī)械加工及金屬熱處理技術(shù)也在不斷進(jìn)步和革新，同時(shí)國際上各種性能優(yōu)秀的抗沖擊型耐磨鋼板也不斷進(jìn)入中國市場，為我廠碎煤機(jī)備件的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
1、國產(chǎn)化過程及性能比較
1.1碎煤機(jī)環(huán)錘的國產(chǎn)化
    碎煤機(jī)環(huán)錘作為破碎大塊煤的最主要部件，其工況極其惡劣，要求環(huán)錘表面具有高硬度、高耐磨性，并且能抗沖擊、不開裂。分析美國進(jìn)口的環(huán)錘，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)鑄鋼件。經(jīng)調(diào)查，目前國產(chǎn)的鑄鋼件環(huán)錘在表面硬度和耐磨度方面都不夠理想，并且國產(chǎn)鑄鋼環(huán)錘一直無法克服材質(zhì)脆、在高沖擊情況下易開裂的難題。因此，選用了彈簧鋼60S12 Mn鍛件來替代原進(jìn)口環(huán)錘的鑄鋼材質(zhì)，主要是因?yàn)槠渚哂辛己玫目箾_擊性、淬透性，淬火后表面硬度達(dá)HRC= 38—42，經(jīng)過高溫回火，其疲勞強(qiáng)度及耐磨性都得到了較大的提高。在制造廠實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，要求對原材料的采購、環(huán)錘的熱處理和最后探傷檢驗(yàn)等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)都進(jìn)行有效的控制把關(guān)。經(jīng)過我廠近幾年的實(shí)際試用，采用該材質(zhì)的環(huán)錘不但開裂少，而且耐磨性也完全達(dá)到了生產(chǎn)要求。
1.2反擊板、柵板及襯板的國產(chǎn)化
    碎煤機(jī)的原進(jìn)口柵板及反擊板均采用40 mm厚耐磨鋼板（其中柵板為弧形板），且柵板的弧度必須與其背部的托架緊密貼合，以防碎煤機(jī)重載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。最初采用低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn板材彎制加工，該板材雖然綜合機(jī)械性能及沖擊韌性較好，但經(jīng)過試用發(fā)現(xiàn)其耐磨性相對較差。我廠二期TKK72 x114型碎煤機(jī)橫向跨度長達(dá)2.81 m，由16Mn制造的柵板磨損后中部下凹產(chǎn)生較大的變形，導(dǎo)致柵板與環(huán)錘的間隙在軸向分布不均，引起較大振動(dòng)。因此，柵板不但要求本身具有良好的抗沖擊性，而且對表面的耐磨性乜有較高的要求。受港口卸煤機(jī)抓斗鍔口的良好耐磨性和抗沖擊性的啟發(fā)，經(jīng)過考察上海PEINER抓斗制造廠，了解到抓斗用HARDOX500型優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度耐磨鋼板的最大特點(diǎn)即耐磨性和抗沖擊性俱佳，因此，決定用HARDOX500型鋼板制作碎煤機(jī)柵板和反擊板。經(jīng)過近半年的實(shí)際試用，證明其抗沖擊性和耐磨性均超過了同類進(jìn)口產(chǎn)品。
基于反擊板和柵板成功國產(chǎn)化的經(jīng)驗(yàn)，對碎煤機(jī)內(nèi)側(cè)的各型襯板、上下出料板的制作，也均采用了HARDOX500型優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度耐磨鋼板，實(shí)際使用效果非常出色。
1.3懸臂桿及各型固定螺栓的國產(chǎn)化
    如圖l所示，碎煤機(jī)內(nèi)側(cè)的所有環(huán)錘分為4列懸掛于懸置桿上。碎煤機(jī)中心轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)環(huán)錘破煤時(shí)，懸置桿將承受較大的徑向沖擊載荷。同時(shí)，懸置桿外表面又極易被煤沖到，這樣特殊的惡劣工況就要求懸臂桿芯部必須具有良好的韌性和抗沖擊性，而表面又必須具備較高的耐磨性。經(jīng)過與國內(nèi)各輸煤機(jī)械生產(chǎn)廠家的不斷交流和研究，最終選用高級(jí)氮化鋼38CrMoAI鍛件作為碎煤機(jī)懸置桿的材料，并通過調(diào)質(zhì)及氮化使其獲得較高的表面硬度、疲勞強(qiáng)度及良好的抗過熱性。經(jīng)過近1年的試用，國產(chǎn)懸置桿的各項(xiàng)機(jī)械性能均達(dá)到了進(jìn)口件的水平。
    各型固定螺栓的材料選用了合金結(jié)構(gòu)鋼35CrMo，通過調(diào)質(zhì)、淬火使其獲得了高的沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度，各方面的性能均達(dá)到了進(jìn)口件水平。
1.4性能比較
    國產(chǎn)與進(jìn)口碎煤機(jī)備件的機(jī)械性能比較見表l。
2、經(jīng)濟(jì)效益分析
    從近幾年的使用情況來看，國產(chǎn)碎煤機(jī)備件在完全滿足了實(shí)際生產(chǎn)需求的情況下，更具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢。表2和表3就進(jìn)口和國產(chǎn)碎煤機(jī)備件的采購成本進(jìn)行比較，表4是總體經(jīng)濟(jì)效益比較。
3、結(jié)束語
    通過以上的綜合分析不難看出，國產(chǎn)備件在使用壽命、價(jià)格、供貨周期、售后服務(wù)等各方面，相對于進(jìn)口備件均存在較大的優(yōu)勢。尤其在采購成本方面，國產(chǎn)備件的價(jià)格幾乎均為進(jìn)口備件的50%，以l臺(tái)額定生產(chǎn)力為l800t/h的環(huán)錘式破碎機(jī)為例，全部備件國產(chǎn)化后，不但各項(xiàng)機(jī)械性能均達(dá)到或優(yōu)于進(jìn)口備件，每年更可節(jié)約采購成本近30余萬元，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。