筒式磨煤机磨球的失效分析及其选材

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1、第28卷第7期水利电力机械Vol.28No.72006年7月WATERCONSERVANCY&ELECTRICPOWERMACHINERYJul.2006筒式磨煤机磨球的失效分析及其选材Failureanalysisof幼ndingballsusedinheatpowerplantandtheirselection孙爱民‘，薛国祯‘，饶启昌2(1.马鞍山海天重工科技发展有限公司，安徽马鞍山243141;2.西安交通大学，陕西西安710048)摘要:磨煤机磨球是火力发电厂制粉系统的主要易磨件，对其磨损失

2、效机理进行了分析，并提出磨煤机磨球选材时应考虑的因素，为磨球材质的选择提供依据。关键词:筒式磨煤机;磨料磨损;磨球中图分类号:TG141文献标识码:B文章编号:1006一6446(2006)07一0050-03小能量多次冲击(冲击疲劳)是导致磨球表层剥落或0引言碎裂的主要原因。在相当长的一段时间内，火力发电仍是我国发因此，在筒式磨煤机中，磨球的主要失效机电的主要手段，而煤电又占其中的绝大部分。在煤制为:电生产中，磨煤机是其主要制粉设备，结合我国电力(1)磨料磨损，凿削、切削、犁沟变形等导致磨球产业的实

3、际情况，为保证发电厂安全发电，多采用筒表面金属不断流失;式磨煤机制粉，而筒式磨煤机中使用的磨球是其主(2)由于冲击疲劳而导致磨球表层剥落;要的易磨损件之一。因此，研究磨球的失效过程和(3)由于组织不均匀性而产生磨球失圆;机理，提出磨球选材时应考虑的因素，选择合适的磨(4)磨球的破碎。球材质就是一项很有意义的工作。2磨球选材时应考虑的因素1磨球的失效分析众所周知:磨球的耐磨性是一项系统特性，必须磨球在低速磨煤机中，以煤作为磨料进行运转，从整个火力发电厂制粉系统全面考虑。它一方面承受煤的磨损，另一方面承受

4、小能量多次2.1磨煤机的直径及运转速度冲击(冲击疲劳)。磨球、衬板与煤在磨煤机运转过在其他条件一定的情况下，磨煤机的直径越大，程中，构成了三体磨料磨损，煤在磨球与磨球、磨球转速越高，则在运转过程中磨球在滚筒内被带得越与衬板之间发生滑动与滚动，从而产生切削、凿削、高，亦即磨球所受的冲击能量越大。因此，对磨球材犁沟变形等磨损型式。由于磨球表面承受反复多次质的韧性要求就越高，以便使它具有良好的冲击疲冲击，一方面磨球表面反复多次塑性变形，引起塑性劳抗力，而不产生剥落与破碎。而对直径较小的磨变形强化，导致裂纹的

5、萌生与扩展，从而使磨球表面煤机所使用的磨球，则应优先考虑磨球材质的硬度，剥落，甚至碎裂;而另一方面，反复多次冲击，引起组以减少磨球磨耗量。织转变(如残余奥氏体转变)，而导致磨球亚表层应2.2磨煤机的运转情况力场改变，促使裂纹的萌生与扩展，最终导致磨球表磨煤机的运转关键是保证煤的正常供给，而不面层剥落，甚至碎裂。所以，磨球在运转过程中承受产生空机运转情况。正常运转时，磨球与磨球、磨球收稿日期二2005一12-28作者简介:孙爱民(1968一)，男，安徽马鞍山人，马鞍山海天重工科技发展有限公司总经理，高级

6、工程师，主要从事耐磨耐热材料及铸件面的工作。第28卷第7期孙爱民，等:筒式磨煤机磨球的失效分析及其选材"51·与衬板之间均存在煤料，构成三体磨料磨损过程，使son的经典研究表明，如将耐磨系数。作为硬度比磨球以撞击、滚动、滑动等方式对磨球、衬板之间的HR,/Ha(H。为磨球材质的硬度，H。为物料的硬度)煤块产生粉碎作用。同时，煤料的存在，也使磨球与的函数来研究，则发现H./H。在0.8一1.3范围内，磨球、磨球与衬板之间产生缓冲作用，减少磨球、衬耐磨系数随着磨球硬度的提高而升高。但H,/板所受到的冲击能

7、量。因此，如经常空机运转，则会Ha>1.3时，磨球的硬度再提高，耐磨系数提高并不导致高锰钢衬板表层硬度提高，磨球破碎率增加，在显著，而磨球的冲击韧性因硬度的提高而下降，导致此工况条件下，选用磨球材质要考虑其是否具有良磨球产生剥落或碎裂。我们早期研究的磨球的组织好的韧性，而不必一味追求过高的硬度。与其耐磨性之间的关系也表明:高碳马氏体有利于2.3煤质的优劣磨球硬度的提高，低碳马氏体有利于冲击疲劳抗力判断煤质的优劣有多种指标，如发热量、固定碳、挥的提高，残余奥氏体的存在既不利于磨球硬度的提发物、灰份、水份

8、、含硫量、可磨胜系数和磨损系数等。高，又降低了冲击疲劳抗力，对磨球的耐磨性毫无贡磨损系数K。是表征煤在被磨碎的过程中对金献，然而，索氏体组织的磨球，虽硬度有所降低，却具属产生磨损程度的大小的物理量。磨损系数K。与有良好的冲击疲劳抗力。煤中石英(S'02)、黄铁矿(Fe凡)和菱铁矿(FeC03)的2.5磨球材质与衬板材质的配副性含量有一定关系，煤中石英、黄铁矿、菱铁矿含量越在筒式磨煤机中，磨球、衬板与煤构成三体磨料高，则磨损系数K。越大，亦即煤在被磨碎的过