摘要：针对莱钢PCK1010锤式破碎机使用寿命过短进行研究分析，通过对锤头材质及工艺进行改进，延长了锤式破碎机的使用寿命，提高了破碎机的工作效率和破碎质量。

　　一、前言

　　莱钢3#750m3高炉建成投产以来出现了原料的供应不足的情况，特别是熔剂中白云石的缺乏犹为突出。公司为满足熔剂供应，对原料和操作制度作了一些改革，取得了一些效果。但由于破碎白云石的锤头材质有问题，使其寿命很短。为此决定对锤头材质问题进行突破攻关。

　　二、存在的问题

　　原设计锤头材质为16Mn，经水韧处理后硬度约在HB180～220。由于白云石颗粒较硬，导致锤头磨损很快，使用寿命最短仅为1周。更换全套锤头的备件费用高达1.3万元。为提高锤头的耐磨性，公司决定采用在锤头上堆焊耐磨材料来改善锤头的使用性能。影响堆焊效果的主要因素有堆焊合金、母材和堆焊工艺。为降低堆焊费用尝试将母材换为与16Mn相比性能相近的ZG35， ZG35与16Mn的成分、性能对比如表1所示。堆焊合金采用WC(W/57%)，在锤头的工作表面与堆焊层之间加一层过渡层,平均每个锤头上约堆焊1kg。堆焊工艺上采取对堆焊件进行预热，焊后缓冷的措施防止裂纹的产生。在现场实验中发现锤头的堆焊层耐磨性很好，使用了26天。但母材磨损严重造成3块锤头整体掉落，落入破碎机内引起其余锤头损坏，影响了锤式破碎机的使用。说明在母材的选择上保持韧性的同时应提高其硬度。

　　三、改造措施

　　经研究决定锤头母材采用ZG15Cr18Ni2MoMnVre，其化学成分为1.45～1.70%C，17.00～18.50%Cr，0. 20～0.45%Ni，0.40～0.60%Mo， 0.35～0.60%Mn，0.15～0.30%V，≤0.30%RE。各元素的作用如下。

　　⑴碳：它既要保证能使铬、钼、钒形成足够数量的碳化物，又要有一定的碳量溶入高温奥氏体中，以获得含碳量过饱和的马氏体，以保证高硬度、高耐磨性和一定的热硬性。

　　⑵铬：它与碳所形成的Cr7C3或(Cr，Fe)7C3合金碳化物具有较高的硬度，增加了钢的耐磨性。

　　⑶镍：镍与铬共存显著提高钢的淬透性，强化了铁素体的同时还增加韧性。

　　⑷钼、钒：它们除能改善钢的淬透性和回火稳定性外，尚可细化晶粒、改善碳化物的不均匀性，从而提高钢的强度和韧性。

　　⑸稀土元素：镧、铈等稀土元素可进一步提高含铬钢的抗氧化性。

　　堆焊焊条用HD-D1-60，只堆焊工作部位平均每个锤头耗费焊条1.5kg。该焊条堆焊层含C、Cr、W、B、Mn、Ti、Re等多种合金元素。堆焊层硬度达HRC60～65，堆焊组织为共晶体加碳化物，具有较强的耐磨性，在堆焊工艺上采取增加熔敷层，以保证堆焊层与母材之间的连接。利用手弧焊,焊前焊条经300℃烘干1h，母材在300℃预热，以防止裂纹的产生。堆焊完成后将堆焊处理的锤头安装在破碎机上，锤头使用了63天。

　　四、改造效果及经济效益

　　锤头改造后的使用寿命由原10天延长至63天，在降低备件成本的同时，保证了生产上对白云石粒度的要求，为烧结矿顺产优产奠定了坚实的基础。

　　1.备件成本

　　PCK1010锤式破碎机原每年更换锤头30套，每套锤头备件成本13000元。应用堆焊技术后，每台破碎机每年更换锤头6套，每套锤头成本为16000元。则两台在用破碎机年可节约备件成本约58.8万元。

　　2.检修成本

　　3.PCK1010锤式破碎机更换1套锤头检修费约为4500元。则两台在用破碎机年可节约检修成本约21.6万元。合计节约成本80.4万元。

　　收稿日期：2013-12-30