魏炜　魏绍良

（山东省冶金设计院股份有限公司  山东钢铁股份有限公司炼铁厂）

摘　要：铁水罐是钢铁生产输送铁水的重要设备，耳轴是铁水罐的关键部件，是使用维护、安全生产的重中之重。本文介绍了运用喷焊工艺成功修复耳轴的方法，工艺简单、可靠。

关键词：铁水罐；耳轴；喷焊；无损探伤

1　前言

莱芜分公司炼铁厂有六座1080m³高炉，老区1^#--4^#四座、前区5^#、6^#两座，全部使用65t铁水罐向炼钢厂、特钢厂运输铁水。高炉出铁每炉次需用铁水罐5个，六座高炉在线运行铁水罐数量为120个左右。铁水罐的损耗主要为耐火衬材侵蚀和耳轴磨损，其中耳轴磨损超标是造成铁水罐报废的主要因素。随着铁水调运的频繁，铁水罐耳轴磨损加快，造成铁水罐报废数量大幅增加，导致在线运行的铁水罐数量紧张，严重影响着高炉的正常生产。因此，对铁水罐耳轴磨损的修复、耳轴的耐磨处理成为炼铁生产急需解决的问题。

2　铁水罐耳轴磨损简介

莱芜分公司炼铁厂所用的65t铁水罐，原为秦皇岛冶金机械厂设计制造，安全可靠，是比较成熟的铁水罐。原设计耳轴为35^#钢，在铁水罐吊钩衬套从15^#钢改造为耐磨钢后，耳轴磨损加快，使用两年就超10%，需要报废或更换新耳轴，达不到铁水罐理论使用寿命为10年。为此把耳轴改造为45^#钢，提高耳轴强度，延长使用寿命。磨损主要在直径为256mm、长204mm耳轴下部，磨损后呈月牙形（见图1）。

图1　耳轴剖面示意图

3　铁水罐耳轴喷焊试验、优化

由于喷焊厂家比较少，同时受地域限制、价格因素的影响，加之每次只能喷焊铁水罐耳轴1—2个，造成修复效率低下。同时由于修复器具运输频繁，修复附加成本较高。铁水罐是钢铁生产的重要设备，安全运行Z为关键。要在铁水罐耳轴试验新喷焊材料，必须在其他设备试验后，方可在铁水罐耳轴进行试验。试验不支付费用，喷焊厂家试验一种材料需一套施工方案，材料准备，具体实施等，协调难度较大。喷焊厂家互相技术保密、技术垄断。

炼铁厂组织工程技术人员研究、探讨铁水罐罐耳修复方案，并逐步进行一一试验。多年来，对喷焊硬质合金、粉末合金、复合材料（含稀土）几大类，多种型号进行了试验，优化了各种耐磨材料的施工方案，为铁水罐耳轴喷焊打下了坚实的技术储备。

4　铁水罐耳轴喷焊修复实施

根据铁水罐使用实际情况，结合铁厂地理环境、当地喷焊技术水平，制定了铁水罐耳轴喷焊方案—喷焊冶金粉末。

（1）耳轴无损探伤，内在质量合格，方可进行喷焊修复；

（2）使用砂轮机对耳轴表面进行处理，消除毛刺等缺陷；

（3）耳轴预热，使用氧气—乙炔中性焰预热，预热温度为250～300℃；

（4）耳轴喷涂保护层，预热后先喷涂0. 2mm的保护层，并将表面封严，以防氧化；

（5）耳轴喷焊，采用二步喷焊法，先完成喷涂层再对其重熔。用大功率喷枪，使合金粉末充分在火焰中熔融，在工件表面上产生塑性变形的沉积层。喷粉每层厚度<0.2mm，重复喷涂达到重熔厚度，在0.5～0.6 mm时重熔。铁水罐耳轴磨损呈月牙型，两边较薄、中间较厚。要求中间部位几次喷焊和重熔，力争达到3--5mm。 重熔是二步法的关键工序，直接决定喷焊质量，要求在喷涂后立即进行。方法是：用中性焰的大功率柔软火焰，喷距约20 ～ 30mm，火焰与表面夹角为60°～ 75°，从距涂层约30mm处开始，适当掌握重熔速度，将涂层加热，直至涂层出现“镜面”反光，然后进行下一个部位的重熔。重熔时应防止过熔（镜面开裂）、涂层金属流淌或局部加热时间过长使表面氧化。多层重熔时，前一层降温至700℃左右，清除表面熔渣后，再作二次喷熔。理论上重熔宜不超过3次，但为保证耳轴底部喷焊厚度，必须精心操作，喷焊5次以上；

（6）冷却，耳轴喷焊完成必须进行保温冷却，现场采用焊枪逐渐降低温度，Z后安装保温帽减缓耳轴冷却速度（见图2）；

图2   简易保温帽

（7）整理，喷焊完成后，对耳轴表面进行必要的整理、打磨；

（8）探伤，耳轴无损探伤，内在质量合格，喷焊修复完成；

（9）验收，冷?后，对耳轴喷焊验收，施工方出具修理合格证书，提供喷焊前后两次探伤报告书；

（10）对衬材检查、修补后，投入运行。

5　喷焊技术效果和推广

对铁水罐耳轴的磨损状况多次检测，耳轴喷焊层无脱落、表面光滑；耳轴基本无磨损，喷焊层1-3mm，仅减小0.2-1.5毫米，满足生产需求。采用喷焊技术修复铁水罐耳轴，对部分磨损处于临界状态的耳轴进行耐磨处理，在国内?铁系统是首次。通过对耳轴磨损超标铁水罐进行修复，迅速扭转了铁水罐紧张局面，保障了高炉稳定生产。

喷焊技术不仅解决了铁水罐耳轴修复的难题，同时可应用到其他设备的检修与修复，如高炉高压阀组喷焊、高炉布料溜槽喷焊、开口机销轴喷焊、高炉冲渣管道弯头喷焊等等。

6　结语

莱芜分公司炼铁厂运用喷焊工艺修复铁水罐耳轴，取得成功，迅速扭转了铁水罐紧张局面，保障了高炉稳定生产。

（来源：中国炼铁网）