魏煒　魏紹良

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司  山東鋼鐵股份有限公司煉鐵廠）

摘　要：鐵水罐是鋼鐵生產(chǎn)輸送鐵水的重要設(shè)備，耳軸是鐵水罐的關(guān)鍵部件，是使用維護(hù)、安全生產(chǎn)的重中之重。本文介紹了運(yùn)用噴焊工藝成功修復(fù)耳軸的方法，工藝簡(jiǎn)單、可靠。

關(guān)鍵詞：鐵水罐；耳軸；噴焊；無(wú)損探傷

1　前言

萊蕪分公司煉鐵廠有六座1080m³高爐，老區(qū)1^#--4^#四座、前區(qū)5^#、6^#兩座，全部使用65t鐵水罐向煉鋼廠、特鋼廠運(yùn)輸鐵水。高爐出鐵每爐次需用鐵水罐5個(gè)，六座高爐在線運(yùn)行鐵水罐數(shù)量為120個(gè)左右。鐵水罐的損耗主要為耐火襯材侵蝕和耳軸磨損，其中耳軸磨損超標(biāo)是造成鐵水罐報(bào)廢的主要因素。隨著鐵水調(diào)運(yùn)的頻繁，鐵水罐耳軸磨損加快，造成鐵水罐報(bào)廢數(shù)量大幅增加，導(dǎo)致在線運(yùn)行的鐵水罐數(shù)量緊張，嚴(yán)重影響著高爐的正常生產(chǎn)。因此，對(duì)鐵水罐耳軸磨損的修復(fù)、耳軸的耐磨處理成為煉鐵生產(chǎn)急需解決的問(wèn)題。

2　鐵水罐耳軸磨損簡(jiǎn)介

萊蕪分公司煉鐵廠所用的65t鐵水罐，原為秦皇島冶金機(jī)械廠設(shè)計(jì)制造，安全可靠，是比較成熟的鐵水罐。原設(shè)計(jì)耳軸為35^#鋼，在鐵水罐吊鉤襯套從15^#鋼改造為耐磨鋼后，耳軸磨損加快，使用兩年就超10%，需要報(bào)廢或更換新耳軸，達(dá)不到鐵水罐理論使用壽命為10年。為此把耳軸改造為45^#鋼，提高耳軸強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命。磨損主要在直徑為256mm、長(zhǎng)204mm耳軸下部，磨損后呈月牙形（見(jiàn)圖1）。

圖1　耳軸剖面示意圖

3　鐵水罐耳軸噴焊試驗(yàn)、優(yōu)化

由于噴焊廠家比較少，同時(shí)受地域限制、價(jià)格因素的影響，加之每次只能噴焊鐵水罐耳軸1—2個(gè)，造成修復(fù)效率低下。同時(shí)由于修復(fù)器具運(yùn)輸頻繁，修復(fù)附加成本較高。鐵水罐是鋼鐵生產(chǎn)的重要設(shè)備，安全運(yùn)行Z為關(guān)鍵。要在鐵水罐耳軸試驗(yàn)新噴焊材料，必須在其他設(shè)備試驗(yàn)后，方可在鐵水罐耳軸進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)不支付費(fèi)用，噴焊廠家試驗(yàn)一種材料需一套施工方案，材料準(zhǔn)備，具體實(shí)施等，協(xié)調(diào)難度較大。噴焊廠家互相技術(shù)保密、技術(shù)壟斷。

煉鐵廠組織工程技術(shù)人員研究、探討鐵水罐罐耳修復(fù)方案，并逐步進(jìn)行一一試驗(yàn)。多年來(lái)，對(duì)噴焊硬質(zhì)合金、粉末合金、復(fù)合材料（含稀土）幾大類，多種型號(hào)進(jìn)行了試驗(yàn)，優(yōu)化了各種耐磨材料的施工方案，為鐵水罐耳軸噴焊打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備。

4　鐵水罐耳軸噴焊修復(fù)實(shí)施

根據(jù)鐵水罐使用實(shí)際情況，結(jié)合鐵廠地理環(huán)境、當(dāng)?shù)貒姾讣夹g(shù)水平，制定了鐵水罐耳軸噴焊方案—噴焊冶金粉末。

（1）耳軸無(wú)損探傷，內(nèi)在質(zhì)量合格，方可進(jìn)行噴焊修復(fù)；

（2）使用砂輪機(jī)對(duì)耳軸表面進(jìn)行處理，消除毛刺等缺陷；

（3）耳軸預(yù)熱，使用氧氣—乙炔中性焰預(yù)熱，預(yù)熱溫度為250～300℃；

（4）耳軸噴涂保護(hù)層，預(yù)熱后先噴涂0. 2mm的保護(hù)層，并將表面封嚴(yán)，以防氧化；

（5）耳軸噴焊，采用二步噴焊法，先完成噴涂層再對(duì)其重熔。用大功率噴槍，使合金粉末充分在火焰中熔融，在工件表面上產(chǎn)生塑性變形的沉積層。噴粉每層厚度<0.2mm，重復(fù)噴涂達(dá)到重熔厚度，在0.5～0.6 mm時(shí)重熔。鐵水罐耳軸磨損呈月牙型，兩邊較薄、中間較厚。要求中間部位幾次噴焊和重熔，力爭(zhēng)達(dá)到3--5mm。 重熔是二步法的關(guān)鍵工序，直接決定噴焊質(zhì)量，要求在噴涂后立即進(jìn)行。方法是：用中性焰的大功率柔軟火焰，噴距約20 ～ 30mm，火焰與表面夾角為60°～ 75°，從距涂層約30mm處開(kāi)始，適當(dāng)掌握重熔速度，將涂層加熱，直至涂層出現(xiàn)“鏡面”反光，然后進(jìn)行下一個(gè)部位的重熔。重熔時(shí)應(yīng)防止過(guò)熔（鏡面開(kāi)裂）、涂層金屬流淌或局部加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使表面氧化。多層重熔時(shí)，前一層降溫至700℃左右，清除表面熔渣后，再作二次噴熔。理論上重熔宜不超過(guò)3次，但為保證耳軸底部噴焊厚度，必須精心操作，噴焊5次以上；

（6）冷卻，耳軸噴焊完成必須進(jìn)行保溫冷卻，現(xiàn)場(chǎng)采用焊槍逐漸降低溫度，Z后安裝保溫帽減緩耳軸冷卻速度（見(jiàn)圖2）；

圖2   簡(jiǎn)易保溫帽

（7）整理，噴焊完成后，對(duì)耳軸表面進(jìn)行必要的整理、打磨；

（8）探傷，耳軸無(wú)損探傷，內(nèi)在質(zhì)量合格，噴焊修復(fù)完成；

（9）驗(yàn)收，冷?后，對(duì)耳軸噴焊驗(yàn)收，施工方出具修理合格證書，提供噴焊前后兩次探傷報(bào)告書；

（10）對(duì)襯材檢查、修補(bǔ)后，投入運(yùn)行。

5　噴焊技術(shù)效果和推廣

對(duì)鐵水罐耳軸的磨損狀況多次檢測(cè)，耳軸噴焊層無(wú)脫落、表面光滑；耳軸基本無(wú)磨損，噴焊層1-3mm，僅減小0.2-1.5毫米，滿足生產(chǎn)需求。采用噴焊技術(shù)修復(fù)鐵水罐耳軸，對(duì)部分磨損處于臨界狀態(tài)的耳軸進(jìn)行耐磨處理，在國(guó)內(nèi)?鐵系統(tǒng)是首次。通過(guò)對(duì)耳軸磨損超標(biāo)鐵水罐進(jìn)行修復(fù)，迅速扭轉(zhuǎn)了鐵水罐緊張局面，保障了高爐穩(wěn)定生產(chǎn)。

噴焊技術(shù)不僅解決了鐵水罐耳軸修復(fù)的難題，同時(shí)可應(yīng)用到其他設(shè)備的檢修與修復(fù)，如高爐高壓閥組噴焊、高爐布料溜槽噴焊、開(kāi)口機(jī)銷軸噴焊、高爐沖渣管道彎頭噴焊等等。

6　結(jié)語(yǔ)

萊蕪分公司煉鐵廠運(yùn)用噴焊工藝修復(fù)鐵水罐耳軸，取得成功，迅速扭轉(zhuǎn)了鐵水罐緊張局面，保障了高爐穩(wěn)定生產(chǎn)。

（來(lái)源：中國(guó)煉鐵網(wǎng)）