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發(fā)研制的“高耐磨豎爐齒輥制備工藝技術(shù)”被中國高科技產(chǎn)業(yè)研究會確認(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400萬元，實(shí)際投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)375.28萬元，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，對傳統(tǒng)豎爐齒輥在生產(chǎn)工作過程中的不足進(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，對總體方法進(jìn)行了編寫和討論，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：輥體鑄造和納米級堆焊
2012年10月下旬到2013年2月上旬，對輥體進(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，對樣輥進(jìn)行組裝和調(diào)試。
6、第六階段：樣機(jī)自測試，樣機(jī)改進(jìn)
2013年5月中旬到2013年10月下旬，對樣輥進(jìn)行了自測試，對組裝調(diào)試和自測試中發(fā)現(xiàn)的問題進(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)國家專利技術(shù)：
序號
專利名稱
申請獲得專利時(shí)間
專利號
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。固定軸和傳動軸組對焊接于齒輥兩端，所述齒輥、傳動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)科技成果評價(jià)會在北京召開，公司的研究成果被評價(jià)小組專家一致認(rèn)定為國內(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。
