浙江北侖發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)共使用了美圍賓夕法尼亞破碎機(jī)公司的四臺環(huán)錘式破碎機(jī)（因破碎物料為原煤，以下簡稱碎煤機(jī)），額定出力有900t/h和1800t/h兩種。碎煤機(jī)的易磨損部件主要有環(huán)錘、柵板、懸置桿、反擊板、上下出料板、各型襯板等。碎煤機(jī)內(nèi)腔結(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)。大塊原煤白人料口進(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)腔各個部件均為易磨損件，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，同時國際上各種性能優(yōu)秀的抗沖擊型耐磨鋼板也不斷地進(jìn)人中國市場，這就為碎煤機(jī)部件的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
二、國產(chǎn)化實施過程及性能比較
1、環(huán)錘
碎煤機(jī)環(huán)錘作為破碎大塊煤的最豐要部件，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。對美國進(jìn)口的環(huán)錘進(jìn)行了初步分析，其材料為優(yōu)質(zhì)鑄鋼件。經(jīng)調(diào)查，目前國產(chǎn)的鑄鋼環(huán)錘在表而硬度和耐磨度方面都不夠理想，并日，國產(chǎn)鑄鋼環(huán)錘一直無法克服材料脆、在高沖擊情況下易開裂的難題。因此，決定選用彈簧鋼60Si2Mn鍛件來替代鑄鋼件。60Si2Mn具有良好的抗沖擊性、淬透性，淬火后表面硬度達(dá)38～42HRC，經(jīng)過高溫回火，其疲勞強(qiáng)度及耐磨性都得到r較大的提高。在制造生產(chǎn)時，對原材料的采購．環(huán)錘的熱處理和最后探傷檢驗等幾個重要環(huán)節(jié)都進(jìn)行控制把關(guān)。經(jīng)過近幾年的實際使用，采用該材料的環(huán)錘不但開裂少，而且耐磨性方面也完全達(dá)到了生產(chǎn)要求。
2、反擊板，柵板、襯板
進(jìn)口柵板及反擊板均采用40mm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，以防止碎煤機(jī)重載運(yùn)行時產(chǎn)生劇烈的振動。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)過實際使用，發(fā)現(xiàn)其耐磨性卻相對較差。廠二期的TKK72x114型碎煤機(jī)橫向跨度長達(dá)2.8lm，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。因此，柵板不但要求其本身具有良好的抗沖擊性，而且對表而的耐磨性也有較高的要求。從港口卸煤機(jī)抓斗鍔口的良好耐磨性和抗沖擊性得到啟發(fā)，并通過對上海PEINER抓斗制造廠進(jìn)行考察，了解到他們用來制造抓斗的是HARDOX500型優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度耐磨鋼板，此鋼板的最大特點即耐磨件和抗沖擊性俱佳。用HARDOX500型鋼板制作的碎煤機(jī)柵板和反擊板經(jīng)過近半年的實際使用，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，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r HARDOX500型優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度耐磨鋼板，實際使用效果良好。
3．懸置桿及各型固定螺栓
如圖1中所示，碎煤機(jī)的所有環(huán)錘分為四列懸掛于懸置桿上。碎煤機(jī)中心轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動環(huán)錘破煤時，懸置桿將承受較大的徑向沖擊載荷。同時，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置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)及滲氮的熱處理工藝使其獲得較高的表而硬度、疲勞強(qiáng)度及良好的抗過熱性。經(jīng)過近1年的實際使用，國產(chǎn)懸置桿的各項機(jī)械性能均達(dá)到了進(jìn)丌件的水平。
對于各型固定螺栓，選用了合金結(jié)構(gòu)鋼35CrMo材料，并通過調(diào)質(zhì)、淬火等熱處理r藝，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。
三、效益分析
從近幾年的使用情況來看，國產(chǎn)化的碎煤機(jī)備件在完傘滿足了實際生產(chǎn)需求的情況下，更具有明顯的價格優(yōu)勢。進(jìn)口和國產(chǎn)化碎煤機(jī)備件費用比較（以單臺碎煤機(jī)計算）。
國產(chǎn)化備件在使用壽命，價格、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。尤其是價格幾乎均為進(jìn)口備件的50%，以一臺額定出力為1800t/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)約備件費用近30余萬元，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。
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