ZA303高强韧耐磨合金回转窑托轮瓦研究应用.pdfVIP

水泥T业用耐磨耐高温材料新技术研讨会 ZA303高强韧耐磨合金回转窑 托轮瓦研究及应用 李德成(沈阳宇航金属材料研究所) [摘要]回转窑上的托轮瓦是关键部件，传统上是铜合金制造的，其主要缺点是容易翻瓦、 抱轴、拉丝，不耐磨，寿命短，而且造价高昂，随着我国铜资源的日益枯竭和稀缺，铜瓦的 价格持续走高。广大的水泥企业迫切呼唤能够替代铜瓦而上i性能优良的产品出现。本文比较 详细的介绍了zA303高强韧耐磨合金的力学性能及摩擦学等其他物理性能，并用目前最先进 的成型工艺制造成回转窑托轮瓦。长达15年的工程应用实践表明，ZA303高强韧耐磨合金回 转窑托轮瓦在使用过程中，从未发生过翻瓦、抱轴、拉丝事故，其使用寿命至少是铜瓦的2—3 倍，而且价格便宜20一30％，完全可以代替铜瓦，因此获得了比较广泛的应用。 [关键词]刚转窑；托轮瓦；ZA303；铜合金；制造工艺 前言 回转窑上的托轮瓦是同转窑的关键部件，传统上是铜合金制造的，目前仍有90％以上的 水泥企业在使用铜瓦。其主要缺点是容易翻瓦、抱轴、拉丝，不耐磨，寿命短，特别是铜瓦 伤轴，维修和更换麻烦；铜瓦造价高昂。随着我同经济的迅速发展，对铜的需求口益增大， 的消费将达到310万吨，中同必须进口大罩的电解铜及铜精矿才能满足日益强劲的需求。我 国的铜资源已经枯竭。可以预见，在不久的将来，铜在我同将成为战略金属。铜瓦的价格持 续走高是必然的，价格低的，未必能保证托轮瓦这一关键部件的质量。广大的水泥企业和我 国的资源形势迫切要求研究开发铜质托轮瓦的更新换代产品。 其实，上个世纪80年代初，我国的材料科学：工作者，就开始在国外著名的锌基合金ZA27 基础上研究开发能够替代铜的减摩耐磨材料，并取得了长足的进展。客观的说，我国目前在 高强韧耐磨锌合金的研究开发方面，在某些应用领域，已经达到国际先进水平。比如，沈阳 水泥工业用耐磨耐高温材料新技术研讨会 宇航金属材料研究所是我国专门从事耐磨材料生产、研究的专业研究所，在锌合金的研究开 ZR}15、AS7等系列耐磨材料。生产的轴瓦、轴套、衬瓦、衬套、密封环、摩擦箍广泛应用于 矿山、水泥、冶金、轧钢、锻压、水电、船舶、鼓风机等行业。特别是沈阳宇航金属材料研 究所，在国际上率先把高强韧锌罐合金zA303制造成托轮瓦应用水泥的回转窑上，其生产的 回转窑托轮瓦以不拉丝、不抱轴、不翻瓦、寿命长、蕈量轻、易更换的特点而著称，深受用 户的欢迎，已经在在全围不少人水泥厂得到应用。随着各人水泥企业对这一新型材料的认识， 和ZA303合金托轮瓦影响的日益扩大，将自．越来越多的企业采用这一先进的技术，因此对这 一产晶的性能、相关技术及其应用情况作一介绍是十分必要的。 一、ZA303合金耐磨合金 ZA303合金是沈阳宇航金属材料研究所经过多年的研究和开发研制出来的一种新型高强 韧耐磨铸造合金，具有机械一陆能高，减摩耐磨性能好，熔铸和机加jr工艺性能优良，以及无 磁性、减震和受撞击无火花等特性，国外称它为白青铜。由于性能优良，ZA303系列合金目 前已用于代替锡青铜、铝青铜、钳青铜制造耐磨零件，已成功应用于水泥、冶金、矿山机械 的轴瓦、轴套、丝母、滑板、蜗轮和轴衬等零件。实验室试验和长期的工程实际使用均表明： ZA303合金在滑动摩擦面和承载能力和减摩耐磨性能都优于铜合金，特别在重、中载和中低 速滑动摩擦的情况下，ZA303合金的优良特性表现更为突出。ZA303合金的使用寿命超过铜合 金，至少是铜产品寿命的2—3倍。ZA303合金产品价格比铜产品降低20—30％。大型重型机械、 回转窑托轮等安装、检修过程中更易于更换，大大降低检修成本，节约更换时间。 二、zA303机械性能和减摩耐摩性 表1．ZA303合金与铜合金的性能 抗拉强 延伸率 磨擦 磨耗肇 线膨胀 热导率 比重 合金 硬度HB 度MPa ％ 系数 mm宰 10-a C．S．C g／cm? 180．220 6 68 0．09 0．007817．1 0．22 8。82 ZQSn6—6-3