引言

辊压机以其增产、节能、降耗的特点被公认为目前最佳破碎粉磨设备。辊面寿命是直接影响到设备的运转率、运行成本等重要指标的关键因素。在水泥行业利润、销量下滑的形势下，如何在保证辊面长期稳定可靠使用的前提下，降低辊面的使用成本，更是成为业内人士重点关注的焦点。

从辊压机在行业内使用情况看，目前在使用的辊压机辊面大部分为堆焊辊、柱钉辊。在堆焊辊和柱钉辊的使用过程中，各自存在不同的缺陷，造成辊面使用成本居高不下，甚至对正常生产造成不利影响。所以，兼顾辊面寿命和使用经济性，是判定辊面产品优劣的决定性指标。

现有主要辊面技术的分类和特点

堆焊辊：

1、基体为锻造普通合金钢（42CrMo或35CrMo），在基体表面堆焊过渡层、硬化层和花纹层，新辊堆焊总厚度一般在20mm。

2、由于基体抗压强度低，长期使用易产生疲劳裂纹，一般使用2年后会出现“空壳”、“表面起坑”、大面积掉块等现象（图1、2、3）。

3、随着堆焊辊使用时间的增加，疲劳裂纹不断向内延伸，每年维护时对基体的刨削深度也不断增加，焊丝用量逐次上升，维护费用不断升高，直至辊面失去维修价值报废。

4、受焊接工艺限制，现场维护难度和焊接量大，修复质量不稳定，容易出现空壳、脱落、掉块等现象。离线修复质量更佳，但修复周期和修复费用都远远大于现场修复。

5、由于现场维护时无法保证清除所有疲劳裂纹，加之现场工艺条件所限，每次维护后，辊面寿命都会发生衰减，维护频次逐年升高。

6、按现场辊压实际机运转率60%~70%来计算，全新堆焊辊一般使用在5年左右就会失去维修价值，需要更换新辊套。

图1

图2

图3

柱钉辊：

1、柱钉辊以锻造高合金（34CrNiMo、30Cr2Ni2Mo）为基体，在基体表面钻孔，镶嵌碳化钨硬质合金柱钉，柱钉排布为菱形，挤压物料后柱钉间易形成料垫，起到保护基体的作用。加之柱钉自身硬度极高、耐磨性好，使柱钉辊获得较长的使用寿命。

2、柱钉辊物料适应性差，大块物料、金属异物进入两辊间极易造成断钉，断钉处若不及时更换柱钉，断钉周围无法形成料垫，会造成基体磨损出现凹坑（图4、5）。

图4

图5

3、部分柱钉辊镶嵌柱钉的孔底会产生疲劳裂纹，裂纹延伸后柱钉辊面将出现大面积剥落（图6、图7）。出现剥落后无法修复至原有状态，严重影响辊压机正常稳定运行。一般柱钉辊面使用2~3年后易出现大面积剥落的情况。

图6

图7

4、辊面磨损至“哑铃”状时（图8），会造成初始辊缝大，影响挤压效果。在动定辊两端不碰在一起的前提下，可以采取调整中心垫片的方式调节初始辊缝，但调整范围只有20mm左右。由于柱钉辊表面无法采取堆焊或其它方式将辊面找平，一旦超过中心垫片调整极限，初始辊缝大于辊压机常规工作辊缝值后，大部分经过辊压机的物料会处于不受挤压的状态，辊压机挤压效率将会大幅下降。

图8

5、柱钉辊由于碳化钨柱钉成本、加工成本等因素影响，制造成本远远高于堆焊辊等常规辊面，使客户在更换辊面时单次投资较大。此外大部分柱钉辊的整体使用寿命都不超过5年，所以客户使用柱钉辊面，在辊面使用周期内，每年平均辊面使用成本也是各种辊面里最高的。

为解决客户在使用辊压机过程中辊面各种问题的困扰和痛点，我公司经过多年实验和研发，结合现场实际使用的大量数据，于2019年成功研发出最新一代辊面专利技术：自保护超耐磨合金辊面。目前我公司自保护超耐磨合金辊已应用在多家水泥企业。为客户节省了大量的辊面维护费用，获得了客户的高度认可。

自保护超耐磨合金辊面特点介绍

1、特殊配方和先进的制造工艺：以Cr、W、Mo、Ni、V、Nb、Ti、Fe、B、RE等元素组成的合金耐磨材料，采用离心浇铸工艺一次成型，加之特殊的热处理工艺制造而成。

2、超高的基体抗压强度：自保护超耐磨合金辊套的基体抗压强度达到2000MPa以上，是堆焊辊基体抗压强度的3倍，柱钉辊基体抗压强度的2倍。超高的基体抗压强度确保了辊面在使用过程中在辊面受到尖峰压力（一般小于1200MPa）时，基体内部不会出现疲劳裂纹，避免了辊面空壳、大面积剥落等现象出现对辊压机运行造成严重影响。

3、最佳的花纹分布方案：采用SALOME_CFD模拟软件精确模拟并通过大量实验，最终获得辊面最佳形态的一字纹分布方案。特殊形态的一字花纹可以在自保护超耐磨合金辊表面形成两层料垫保护层，对辊面基体进行保护，大大减小了物料对辊面基体的磨损。

4、超高的基体硬度和花纹硬度：自保护超耐磨合金辊基体硬度可达HRC55，花纹硬度可达HRC66，确保辊面花纹单次使用寿命较常规辊面花纹增加50%以上。

5、极低的维护成本：由于自保护超耐磨合金辊不会出现基体裂纹，所以维护时不需要对基体进行刨削，只需在基体表面重新堆焊花纹即可，维护焊丝用量仅为堆焊辊的10~20%。大大降低辊面维修费用。

6、超长的整体使用寿命：自保护超耐磨合金辊整体使用寿命至少在8年以上，相较于堆焊辊和柱钉辊，辊套寿命至少提高60%以上，更具性价比。

7、自保护超耐磨合金辊花纹一般2~3年维护一次，且维护后辊面性能不会发生衰减，5年内辊面仅需要维护1~2次。

三种辊套主要特点比较

使用案例：

广西XX水泥集团，170100辊压机，2019年前使用堆焊辊，平均每年辊面维护费用为30万左右，3年超过90万。2020年8月更换为自保护超耐磨合金辊，使用至2023年3月进行第一次维护，焊丝量仅为330kg，平均每年维护费用减少90%。期间辊压机运行稳定，未出现过由于辊面问题产生设备停机、产量降低等情况。

使用经济效益分析

使用自保护超耐磨合金辊面，相较于堆焊辊面，每年辊压机辊面维护费用可降低80%以上，同时辊面整体使用寿命可增加60%。综合核算平均到每年的辊面使用成本可以降低40%以上。

由于柱钉辊初次购买成本较高，相较于柱钉辊面，采用自保护超耐磨合金辊面，辊面整体使用寿命可增加60%，综合核算平均到每年的辊面使用成本可以降低50%以上。

技术咨询：

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