2015年11月17日，江蘇盛日機(jī)械設(shè)備制造有限公司自主開(kāi)發(fā)研制的“高耐磨豎爐齒輥制備工藝技術(shù)”被中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)研究會(huì)確認(rèn)為科學(xué)技術(shù)成果。
豎爐齒輥是齒輥破碎機(jī)的重要組成部件，其主要任務(wù)是將豎爐內(nèi)的高溫狀球團(tuán)破碎。傳統(tǒng)豎爐齒輥的加工，齒輪分三片鑄造而成經(jīng)鍛打后套裝于中空輥軸之上，且表面未堆焊耐磨材料。在800—1200℃高溫和2.0—4.0MPa壓力下工作，由于受到外部團(tuán)礦的沖刷與擠壓，造成齒輥產(chǎn)生彎曲、磨損和斷裂，常常使用不到半年就發(fā)生開(kāi)裂、漏水等情況而不得不停爐進(jìn)行齒輥的更換，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
公司制定和實(shí)施了《研發(fā)投入核算管理制度》，確保項(xiàng)目資金足額到位，切實(shí)保障項(xiàng)目研發(fā)順利完成。
項(xiàng)目研發(fā)預(yù)算400萬(wàn)元，實(shí)際投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)375.28萬(wàn)元，全部為公司自籌，由公司按上年度銷售收入按比例列入預(yù)算。
公司自主發(fā)開(kāi)研究的“高耐磨豎爐齒輥制備工藝技術(shù)”從資料查詢到資料整理與定型一共經(jīng)歷了七個(gè)階段，為期兩年。
1、第一階段：資料查詢
2012年1月到2012年4月，走訪調(diào)查各燒結(jié)廠家，對(duì)傳統(tǒng)豎爐齒輥在生產(chǎn)工作過(guò)程中的不足進(jìn)行研究，基本確定豎爐齒輥制備方法改造方案的可行性。
2、第二階段：總體方案
2012年4月下旬到2012年7月上旬，對(duì)總體方法進(jìn)行了編寫(xiě)和討論，確定了輥體澆鑄方法。
3、第三階段：設(shè)計(jì)圖紙和研究澆鑄方式、材料等
2012年7月下旬到2012年10月上旬，研究設(shè)計(jì)出圖紙，討論試驗(yàn)得出：輥體整體離心制造，表面堆焊納米材料。
4、第四階段：輥體鑄造和納米級(jí)堆焊
2012年10月下旬到2013年2月上旬，對(duì)輥體進(jìn)行整體離心鑄造，表面精加工后堆焊納米層。
5、第五階段：輥體組裝和調(diào)試
2013年2月下旬到2013年5月，對(duì)樣輥進(jìn)行組裝和調(diào)試。
6、第六階段：樣機(jī)自測(cè)試，樣機(jī)改進(jìn)
2013年5月中旬到2013年10月下旬，對(duì)樣輥進(jìn)行了自測(cè)試，對(duì)組裝調(diào)試和自測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了討論和設(shè)計(jì)更改，并進(jìn)行了驗(yàn)證。
7、第七階段：資料整理與定型
2013年12月，對(duì)相關(guān)技術(shù)資料和文檔進(jìn)行了整理。
該工藝技術(shù)獲得三項(xiàng)國(guó)家專利技術(shù)：
序號(hào)
專利名稱
申請(qǐng)獲得專利時(shí)間
專利號(hào)
1
一種新型豎爐齒輥
2011年03月21日
ZL 201120074687.5
2
高耐磨豎爐齒輥制備方法
2015年09月21日
201510597810.4
3
高強(qiáng)納米合金的制備方法
2015年09月21日
201510597934.2
高耐磨豎爐齒輥的輥身整體離心鑄造而成，使用此方法澆鑄的輥體具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、幾乎不存在澆鑄系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高輥體出品率；2、生產(chǎn)中大幅度改善輥體的充型能力；3、輥體致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學(xué)性能高，使得輥體不易斷裂和彎曲。固定軸和傳動(dòng)軸組對(duì)焊接于齒輥兩端，所述齒輥、傳動(dòng)軸和固定軸均為軸向中空體且相互連通，方便進(jìn)水冷卻。表面堆焊納米級(jí)材料目前耐磨堆焊技術(shù)已成為電力、水泥、鋼鐵、機(jī)械、船舶、管件制造等企業(yè)耐磨部件堆焊修復(fù)的首選。我公司經(jīng)反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)最終確定采用納米結(jié)構(gòu)藥芯焊絲材料進(jìn)行表面堆焊。該技術(shù)是在堆焊焊絲制作過(guò)程中在焊藥中加入適宜的元素配比以提高豎爐齒輥的硬度、韌性和耐磨性能。首先，納米級(jí)堆焊技術(shù)的運(yùn)用可使堆焊后的豎爐齒輥表面硬度明顯提高，如未進(jìn)行堆焊，硬度36，斷裂韌性KIC為7.9MPam1/2,而堆焊納米層后，初生碳化物明顯細(xì)化，硬度和斷裂韌性顯著提高，硬度為55，斷裂韌性KIC12.93MPam1/2,分別比未堆焊納米層前提高52.8%和64%。與未堆焊納米層的相比，豎爐齒輥的耐磨性和抗沖蝕性分別提高500%和200%以上，硬度和斷裂性是傳統(tǒng)齒輥的1.5倍以上。其次，傳統(tǒng)高耐磨豎爐齒輥耐磨性能差，不到半年齒尖即被磨平，極易發(fā)生漏水現(xiàn)象并造成以下危害：?漏水造成爐內(nèi)溫度降低，粉末增多，風(fēng)機(jī)葉輪粘泥破壞平衡、爐內(nèi)下跑風(fēng)、結(jié)瘤等。?齒尖磨損造成相鄰齒輥輥間間隙增大，部分大塊得不到有效破碎。堆焊納米層后，大大改善這一現(xiàn)象，延長(zhǎng)豎爐齒輥使用壽命至3年。
2015年11月6日，高耐磨豎爐齒輥制備工藝技術(shù)科技成果評(píng)價(jià)會(huì)在北京召開(kāi)，公司的研究成果被評(píng)價(jià)小組專家一致認(rèn)定為國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，最終于11月17日為公司頒發(fā)了科學(xué)技術(shù)成果證書(shū)。
