回转窑托轮磨损的焊接修复

回转窑轮带表面缺陷的焊接修复作者：李力来源：《科技视界》2015年第14期【摘要】本文针对耐火厂回转窑在使用过程中经常出现的网状裂纹和剥落情况，介绍了其在生产中的修复的难点及采用的主要技术措施，通过选择针对性较强焊接工艺，成功地对回转窑三档轮带表面缺陷进行了修复，避免了换件状态，节约了生产成本。

【关键词】网状裂纹；预热；异种焊接；轮带0 前言耐火材料公司是以生产冶金石灰为主的生产厂，回转窑是冶金石灰生产企业的核心和关键设备，而轮带是回转窑最重要的支承部件，回转窑依靠四档轮带，四对托轮支承并回转，2013年开始经常出现III挡轮带接触面会出现网状裂纹及剥落缺陷，最大剥离尺寸为300mm*200mm*45mm的缺陷，一旦产生这种缺陷会现出窑体振动，对安全生产造成影响，为了防止缺陷进一步塌崩扩宽，使价格昂贵的轮带过早失效而报废，决定采用焊接的方法进行修复。

1 焊接性分析1.1 成分分析：该轮带材质为ZG35SiMn，由碳当量计算公式得Ce=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Cu+Ni）/15=0.4%+1.4%/6+0.30%/5+0.30%/15=0.53%1.2 焊接性分析：由于该铸钢件采用一次性浇注成形，因而造成内部缺陷较多，含碳量高，塑性很差，碳当量值为0.53%，可焊性较差，焊接时淬硬性高，补焊时热影响区可能产生硬脆的组织，有产生裂纹的倾向，同时轮带体积大，刚性大，焊接修复时拘束度大，焊接后变形补偿能力差，且传热快，致使焊接时应力较大，另外铸件尺寸大无法进行热处理，所以该铸件采用冷焊。

2 焊接工艺针对以上分析，我们在确定焊接工艺时，采取了以下措施：2.1 焊接修复用材料2.1.1 过渡修复用材料为保证根部焊道的热影响区不产生或少产生淬硬组织，减少氢的有害作用，为此选用Ni317作为过渡层材料，此焊条中Ni含量较高，因而其抗裂性特别好，熔敷金属强度较高，镍基合金对碳和氢的溶解能力较强，焊缝金属具有较高的塑性和韧性。

2511回转窑“2-2托轮瓦”修复方案由于2-2托轮瓦出高温“拉瓦”现象，被迫停窑进行修理，特制定“托轮瓦”修复方案：一、Ⅱ挡2-2托轮瓦现状：1、“托轮瓦”大面积拉瓦，托轮轴大面积粘铜屑；2、“油勺及淋油盘”严重损坏。

二、主要维修内容:1、淋油盘重新制作，“油勺”整形修复；2、“托轮瓦”更换。

三、Ⅱ档2-2托轮瓦更换方案：出于修理方便考虑，需将2-1、2-2托轮吊至地面进行轴面修磨及轴瓦研配。

（一）、修理步骤：1、修理前的准备：(1)、将顶窑用的工具运至现场，并在具备作业条件时就位；(2)、用錾子或直尺对2-1、2-2托轮座前后、左右位置做出标示记号，并割除底座端板(靠一线侧)。

(3)、拆卸轴承座隔热板、石墨板支架等相应附件，并放至不阻碍作业及行走位置。

2、顶窑、外移托轮及轴面修复：⑴、顶窑前，应办理停电手续，放净轴承座内润滑油,拆除油封、上盖、淋油盘、油勺等相关附件；⑵、架设顶窑工具，用2只320t千斤顶将Ⅱ挡轮带顶起5mm 左右后，用保险垫板将千斤顶保住；⑶、拆卸2-1、2-2轴承座固定螺栓及顶丝，并用2只16t千斤顶将2-1、2-2托轮座外移400mm左右。

(4)、用25t吊车将2-1、2-2托轮及2-2球面瓦及衬瓦吊至地面落实放稳。

(5)、检测“轴瓦背与球面瓦面”是否存在间隙，并观察轴瓦的表面状况，依此决定是否进行修复或更换轴瓦。

(6)、用细锉刀及油石对轴面进行修理，应重点磨削铜屑高点,要求轴面光滑、无高点。

3、轴瓦研配要求：⑴、先将“轴瓦背与球面瓦”研配磨削，接触角为90°。

待符合要求后再进行轴瓦面与托轮轴研配工作。

⑵、研配轴瓦时，要注意检测进、出口侧的油隙及端面接触状况。

主要技术标准为：轴瓦背与球面瓦配合刮研后，每 2.5×2.5cm2上的接触斑点不少于3点；轴瓦面与轴颈的接触角度为30°，接触斑点不少于1—2点/cm2；轴瓦面与轴颈的侧间隙为0.001—0.0015D（D为轴的直径）。

回转窑托轮铸造缺陷焊接修复作者：于书文来源：《中国科技博览》2014年第33期[摘要]本文阐述了回转窑托轮铸造缺陷的焊接修复过程，分析了材质为ZG42CrMo铸件的焊接性，进而提出了相应的焊接修复工艺。

焊接后，进行了外观目测、无损检测、硬度检测等质量检测均为合格，成功的修复了托轮中的铸造缺陷，确保了产品质量，节约了生产成本，取得了良好的经济效益。

为类似的相关产品的修复提供了宝贵的经验，在实际生产中具有较高的指导意义。

[关键词]托轮；焊接性；焊接工艺；焊接修复中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0017-01前言回转窑被广泛的应用于水泥、有色金属冶炼、冶金矿山等众多领域，是工业生产的重要设备。

托轮是回转窑中的承托主要装置之一，它支承着回转窑回转部分的全部重量，并在径向方向上对筒体起定位作用，是回转窑的重要组成构件。

某公司制造的回转窑是出口缅甸的重点产品，成功生产该产品意义非凡。

回转窑托轮为铸钢构件，铸造后的托轮在粗加工后发现存在不同程度的铸造缺陷，此铸造缺陷严重影响了质量产品。

针对此情况，公司技术人员进行了原因分析，为更好的完成工期进度与降低生产成本，决定采取焊接修复方式对托轮进行整体修复。

经现场质量检测和使用证明，本次采用的焊接修复是成功的，所采用的焊接工艺是可行的，为以后类似产品的生产提供了较高的价值。

1 托轮结构形式及缺陷在铸造生产中，大构件产品的生产往往带有各种缺陷，例如不同程度的气孔、缩孔、缩松、砂眼、夹砂和未穿透性裂纹等。

回转窑托轮结构形式如图1所示。

在生产两台回转窑共有12个托轮，由于该托轮尺寸较大，导致其中有6个存在铸造缺陷。

托轮铸造产生的缺陷形式主要为气孔、裂纹和夹砂。

其缺陷产生的主要位置有托轮轮辐铸造孔处、托轮外表面和由外表面向径向和轴向延伸的部位。

2 焊接性分析42CrMo由于其良好的综合力学性能而作为制作高载荷下工作的重要部件，特别是在受冲击、震动、弯曲、扭转载荷的机件，如主轴、连杆、曲轴等。

回转窑修复工艺流程根据贵方提出的回转窑修复项目及现场了解情况，对该回转窑的修复项目作出详细的说明，其施工方案如下：一、Ⅰ档及Ⅲ档轮带的复位在进行修复前必须就各轮带的位置进行定位，从现场查看，Ⅰ、Ⅲ档的轮带轴向位置已经移位，必须进行复位，处理方法如下：（1）Ⅰ档的复位：先将Ⅰ档处的窑体升起使轮带离开托轮，再用千斤顶将轮带顶回原处，取出千斤顶升装置。

（2）Ⅲ档轮带复位：利用工装将Ⅲ档处固定轮带的筒体，让轮带升离托轮，用千斤顶将轮带顶回相应位置，松掉顶升装置，让轮带连同窑体落在托轮上，在0°、90°、180°及270°四个位置焊接档块将轮带卡住，防止轮带轴向移位。

二、轮带垫块的更换（1）以回转窑现处位置作为起始点做好标记（标为0°），将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档处的窑体顶部的垫铁档块用气刨去掉，将垫铁取出换上新垫铁（视情况在每档处换两至叁组），并将新换垫铁固定。

（2）将窑体用慢速传动将窑体旋转180°停止，将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档顶部的垫铁档块刨掉，取出旧垫板（2—3组），换上新垫板，将新垫板固定。

（3）用慢传将窑体再旋转90°时停止，在顶部刨掉，取出旧垫板，换上新垫板，用档块固定好换好的新垫板（每档2—3组）。

（4）用慢传使窑体旋转180°停止，用气刨去掉旧垫板挡块，拆掉旧垫板，换上新垫板，并用相应档块将之固定。

（5）以上做完后，用慢传将未更换的垫铁的窑体旋转到顶部，方便更换，同时换一块固定一块，必须保证Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档同时进行。

（6）等全部换完毕，将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档轮带两边的档圈固定焊牢（保证轮带与档圈的间隙3—4mm）。

到此，更换垫板的工作就算完成。

三、大齿圈的维修（分两种，大齿圈翻面和不翻面）（一）先不翻面（1）拆除齿轮罩，将轮罩油污等清理干净。

（2）将大齿圈用调节工装固定。

（3）将大齿圈与窑体之间的联接弹簧板固定定位。

（4）拆出大齿圈与弹簧板联接销。

浅谈转炉托圈焊接修复技术分析摘要：对转炉托圈采用圆板按照托圈表面形状进行加工处理，带有一定弧度与托圈表面紧密接触，在进行焊接修复。

转炉是靠托圈支托，旋转的托圈承受巨大的载荷，是一个刚性很大的焊接结构件。

在生产过程中耳轴侧主焊缝附近的工艺孔焊缝均容易出现不同程度的裂纹，漏水频繁，补焊起不到根本的作用，严重影响生产节奏，并给转炉本体带来设备隐患。

现在需要采用圆板按照托圈表面形状进行加工处理，带有一定弧度与托圈表面紧密接触，在进行焊接修复及防止裂纹。

关键词：裂纹熔化极氩弧焊应力集中一、托圈焊接性能分析炼钢转炉托圈是材料为16MnR、腹板厚为70mm、翼板厚为100mm的大厚板压力容器类箱体形结构。

由于受结构的影响只能采用横焊位置焊接。

对于这种大型，超厚度的压力容器类焊件，受焊接设备能力的限制，只能采用手弧焊。

在焊接过程中，若采用不加热的方法焊接，焊后经超声波探伤发现焊缝根部裂纹严重，且在翼板的焊缝附近呈层状撕裂微裂纹等缺陷。

转炉托圈板材16MnR的碳当量为0. 39% ~0. 49%。

随着碳当量的增加，淬硬倾向即冷裂和热裂倾向增大，焊接性渐变差。

尤其是工件刚性较大，当焊接材料选择不当，工艺过程控制不好或多层焊，焊第1道焊缝时，由于母材金属熔合到焊缝中比例大，焊缝金属和热影响区会出现高硬度的马氏体组织，导致在焊缝金属及热影响区产生裂纹。

此外，由于含碳量高，气孔敏感性也增大，钢材厚度增加，散热加快，冷却速度增大，导致裂纹敏感性增加。

二、存在问题及分析停炉检查发现出现耳轴侧主焊缝附近的工艺孔焊缝均出现不同程度的裂纹，且裂纹有向托圈母材延伸的趋势。

对炼钢的安全构成严重威胁。

如图1所示图1托圈上工艺孔焊缝裂纹现在贴方板较贴圆板更容易造成应力集中而出现裂纹，在焊接前也没有打破口焊实，托圈焊后没有采用热处理，局部热处理工件拘束度大散热较快不能达到预期效果，残余应力未完全释放，残存在焊缝及热影响区中造成应力严重集中。

回转窑托轮的焊接加工修复施工方案一、托轮的焊接修复施工方案1、托轮拆除后，检测托轮表面的磨损处和修复的工作量。

2、将托轮拉回加工车间，先上花盘车床对托轮面进行检测，看托轮面同心度偏差多少，再根据检测的尺寸，提供给焊接人员对托轮表层进行修复，先用碳弧气刨清除破损处的辊皮面，再用磨光机进行打磨，边清理，边用清洗剂、探伤剂，实施检查是否有裂纹和缺陷。

检查和清理完后，再做焊接准备，同时根据提供的检测尺寸，对托轮表面的磨损处，进行焊接处理。

3、为保证根部焊道热影响区补焊质量，选用A302不锈钢焊条作为过渡层材料，焊补缺陷区的主体材料选用E427焊条。

4、焊接修复工艺（1）焊前准备焊接前用烘干箱对焊条预先烘干，E427焊条烘干350ºC，保温2h，A302焊条烘干250ºC，保温2h，烘干后放在100～150ºC恒温箱中保温，随用随取。

在使用时注意保持干燥。

（2）托轮清理与检测在焊接前对缺陷部位先进行清理和探伤，对托轮的缺陷部位进行人工清理、打磨，直到没有缺陷后，再实施焊接。

（3）缺陷的处理如果缺陷从托轮的外表面深入到内表面，则采用单面U形坡口，进行焊接，焊接前先将缺陷部位全部清理干净，然后进行缺陷部位的焊接。

（4）为防止焊接过程中产生缺陷的可能性，在施焊前必须进行预热，而且焊接过程中对焊接温度进行严格控制，焊接后还需进行热处理，以消除焊接残余应力。

（5）对于磨损的托轮表面，将磨损处堆焊到需要加工的尺寸，达到加工的要求。

5、质量检查焊接过程中，每焊完一道后要清渣及锤击，进行观察，及时发现缺陷并清理。

焊后对焊缝进行探伤剂检查，要求无缺陷。

6、焊接好后，进行尺寸检测和对外观焊接的检查，是否达到加工的尺寸要求，方可实施加工。

达到加工的要求。

7、加工好后，将相关的尺寸上报需方。

****************有限责任公司二零一六年七月二十五日。

回转窑液压挡轮常见问题及修复方案1. 液压挡轮装置回转窑的挡轮是用来限制（普通挡轮）或控制（液压挡轮）窑体的轴向窜动。

一般情况下，挡轮和轮带侧面要保持一定的间距Ｕ，该间距的值根据窑筒体允许的轴向窜动距离确定。

U值的确定原则是既使轮带与托轮在全宽上均匀磨损，又使窑上大小齿轮良好啮合，同时窑两头的密封装置不致失去密封作用。

对于多支点支撑的回转窑，由于窑体的热胀冷缩，挡轮一般会布置在传动大齿圈附近的轮带两侧。

这样做既能防止由于大齿圈过度的轴向移动而影响啮合，又便于大小齿轮罩的设计。

（1）、普通挡轮在普通挡轮装置中，挡轮的转动可作为窑体上窜或下滑的极限位置的标志。

在运转中，上挡轮或下挡轮不能够长时间连续转动。

两个挡轮附近装有限位安全开关，用来保证窑体不会从托轮支承上滑落下来。

但是它也有一定得局限性，主要表现在：轮带与托轮接触不良。

两个相依滚动的圆柱体在轴线完全平行时才能够均匀接触。

如果轴线歪斜后，会造成托轮或轮带表面压溃、剥落、点蚀等缺陷。

滑动摩擦的增加。

轮带与托轮间轴线不平行造成两个圆柱体的滑动摩擦增加，加速零部件的磨损及设备的功耗。

接触表面润滑不良。

如果改善了表面润滑条件就必须使轴线歪斜得更大才能防止窑体下滑，但是这样会破坏窑体平衡而产生窜动。

阻碍了接触表面充分润滑。

加剧设备的磨损。

维护管理繁琐。

由于轮带与托轮表面的摩擦系数是经常变化的，而且受多种因素的影响。

因此该设备在日常的维护中需要勤观察、多调整，以防止单侧挡轮经常受力。

（2）、液压挡轮液压挡轮通常用在大型回转窑中，它具有能耗小，运转均匀，保证窑体直线性的优点。

液压挡轮结构，如图1所示。

形如蘑菇状的挡轮1，内装有向心球面滚柱轴承2，使挡轮可以摆动一个微小的角度，以保持挡轮侧面和轮带完全接触。

在止推滚珠轴承4的下方用上球面座7和下球面座6起调心作用。

球面座的球心应与轴承2的球心重合于Ｏ点，才能转动灵活。

挡轮1通过空心轴8支承在两根平行的导向轴4上，导向轴由左底座10和右底座５固定在基础上。

一、设备简介：1、旋窑：水泥窑在水泥工艺中的作用主要是锻烧水泥熟料，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等；旋窑指的是回转窑，因其工作运行状态是旋转的，俗称为旋窑，就是新型干法水泥生产，指采用窑外分解新工艺生产的水泥。

其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心,采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备,全线采用计算机集散控制,实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。

2、旋窑的构造：一般旋窑基本构造由轮带、筒体、大齿圈、托轮、传动机构、挡轮、基础等主要结构。

（图一）3、托轮支持装置的作用：托轮支撑装置是回转窑的重要组成部分，在其工作过程中他承受着整个窑筒体的全部重量以及回转窑所释放的辐射热，并对窑整体起定位作用，使其能安全平稳的进行运转，所以托轮机构在与窑体的配合精度以及自身的安装调整精度非常高。

托轮主轴一般采用滑动轴承配合传递扭矩，个别的也有采用滚动轴承配合（图三）。

因为回转窑外部温度环境比较高，所以对托轮的转动装置的润滑和冷却要求比较高。

托轮机构的正常运转也是保证整个回转窑正常运转的重要因素之一，一旦托轮系统出现问题无法运转，整个的回转窑系统都要停止运行，避免重大安全事故的发生。

在托轮的安装中必须保证两个要求；其一是保证安装后辊体中心线为一条直线；其二是保证同一档的两个托轮受相同大小的作用力，使两个托轮都均匀承载。

（图二）（图三）二、设备问题分析2019年12月山东某水泥厂托轮轴轴承位出现磨损现象，由于生产任务重，第一时间联系我司要即刻安排技术人员到现场维修。

设备参数如下：设备型号：φ4.0*50m轴颈尺寸：托轮轴轴承位460*250mm。

磨损情况：托轮轴轴承位磨损，数量1个，其中磨损量在单边3mm左右。

部件材质：碳钢转速：25转/分轴承内圈轴向定位的压盘在检修过程中拆下来没有装配，导致轴向定位不牢固，长期运行中轴承与轴产生间隙导致相对运动，造成了轴承位的磨损。

针对此问题，对设备进行整改，轴端加工φ16的定位螺孔四个，再加工直径436mm的圆盘压盖进行固定。