魏煒　魏紹良

（山東省冶金設(shè)計院股份有限公司  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、安全生產(chǎn)的重中之重。本文介紹了運用噴焊工藝成功修復(fù)耳軸的方法，工藝簡單、可靠。

關(guān)鍵詞：鐵水罐；耳軸；噴焊；無損探傷

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、特鋼廠運輸鐵水。高爐出鐵每爐次需用鐵水罐5個，六座高爐在線運行鐵水罐數(shù)量為120個左右。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)是造成鐵水罐報廢的主要因素。隨著鐵水調(diào)運的頻繁，鐵水罐耳軸磨損加快，造成鐵水罐報廢數(shù)量大幅增加，導(dǎo)致在線運行的鐵水罐數(shù)量緊張，嚴重影響著高爐的正常生產(chǎn)。因此，對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)急需解決的問題。

2　鐵水罐耳軸磨損簡介

萊蕪分公司煉鐵廠所用的65t鐵水罐，原為秦皇島冶金機械廠設(shè)計制造，安全可靠，是比較成熟的鐵水罐。原設(shè)計耳軸為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%，需要報廢或更換新耳軸，達不到鐵水罐理論使用壽命為10年。為此把耳軸改造為45^#鋼，提高耳軸強度，延長使用壽命。磨損主要在直徑為256mm、長204mm耳軸下部，磨損后呈月牙形（見圖1）。

圖1　耳軸剖面示意圖

3　鐵水罐耳軸噴焊試驗、優(yōu)化

由于噴焊廠家比較少，同時受地域限制、價格因素的影響，加之每次只能噴焊鐵水罐耳軸1—2個，造成修復(fù)效率低下。同時由于修復(fù)器具運輸頻繁，修復(fù)附加成本較高。鐵水罐是鋼鐵生產(chǎn)的重要設(shè)備，安全運行Z為關(guān)鍵。要在鐵水罐耳軸試驗新噴焊材料，必須在其他設(shè)備試驗后，方可在鐵水罐耳軸進行試驗。試驗不支付費用，噴焊廠家試驗一種材料需一套施工方案，材料準備，具體實施等，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，并逐步進行一一試驗。多年來，對噴焊硬質(zhì)合金、粉末合金、復(fù)合材料（含稀土）幾大類，多種型號進行了試驗，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實的技術(shù)儲備。

4　鐵水罐耳軸噴焊修復(fù)實施

根據(jù)鐵水罐使用實際情況，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）耳軸無損探傷，內(nèi)在質(zhì)量合格，方可進行噴焊修復(fù)；

（2）使用砂輪機對耳軸表面進行處理，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）耳軸噴涂保護層，預(yù)熱后先噴涂0. 2mm的保護層，并將表面封嚴，以防氧化；

（5）耳軸噴焊，采用二步噴焊法，先完成噴涂層再對其重熔。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)噴涂達到重熔厚度，在0.5～0.6 mm時重熔。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，力爭達到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，然后進行下一個部位的重熔。重熔時應(yīng)防止過熔（鏡面開裂）、涂層金屬流淌或局部加熱時間過長使表面氧化。多層重熔時，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行保溫冷卻，現(xiàn)場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（見圖2）；

圖2   簡易保溫帽

（7）整理，噴焊完成后，對耳軸表面進行必要的整理、打磨；

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

（9）驗收，冷?后，對耳軸噴焊驗收，施工方出具修理合格證書，提供噴焊前后兩次探傷報告書；

（10）對襯材檢查、修補后，投入運行。

5　噴焊技術(shù)效果和推廣

對鐵水罐耳軸的磨損狀況多次檢測，耳軸噴焊層無脫落、表面光滑；耳軸基本無磨損，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，對部分磨損處于臨界狀態(tài)的耳軸進行耐磨處理，在國內(nèi)?鐵系統(tǒng)是首次。通過對耳軸磨損超標(biāo)鐵水罐進行修復(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、開口機銷軸噴焊、高爐沖渣管道彎頭噴焊等等。

6　結(jié)語

萊蕪分公司煉鐵廠運用噴焊工藝修復(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)。

（來源：中國煉鐵網(wǎng)）