沈阳宇航:锌基合金水泥回转窑托轮瓦先行者
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来源: 水泥商情网 发布时间:2008年06月23日
“托轮瓦一出问题,整个水泥生产线都是要停的。”沈阳宇航金属材料研究所的李德成所长向记者表示。
水泥回转窑托轮瓦在整个水泥生产线的运行中,扮演了非常重要的角色,尽管很小但是却很关键,而且与其他的耐磨件相比不容易更换,一旦出现问题,将影响整条线的运转。对于如此重要的设备,目前国内却没有几家企业可以生产。究其原因,技术门槛比较高!
“实际上这个产品的进入门槛是非常高的,对技术要求非常高。尽管拿这种材料做简单(耐磨)件的不止我们一家,但是能做托轮瓦、特别是6000吨或以上回转窑大瓦的企业,客观的说,国内企业不多。我们却能做的很好。”李德成所长介绍。
据了解,沈阳宇航金属材料研究所是我国从事耐磨材料及优质高强铝合金产品生产、研究的专业研究所,致力于国防、航空、航天等尖端领域相关高级工程材料的开发与生产,集研发机构和生产实体于一身。在用锌合金材料制造回转窑托轮瓦方面,是国内极少数拥有成熟技术的企业之一。所长李德成是搞军工出身的,该所长期以来为国家重点大型军工项目供应了许多优质特种合金材料。目前该所承担有国家地面武器系统、舰载武器系统、导弹武器系统等多项国家重点战略工程中零部件的研制任务。
李所长向记者介绍了水泥回转窑托轮瓦的发展过程。
据了解,在20世纪90年代以前,水泥回转窑托轮瓦都是ZCuAl10Fe3铜合金制成的,铜瓦容易烧瓦、抱轴、拉丝的缺陷,令水泥企业深受其害。特别是铜瓦的抱轴烧瓦,导致生产线停产,一旦停产,又不是一两天可以恢复生产的,给水泥厂造成巨大的经济损失。在整个水泥行业,许多企业有过惨痛的教训。例如,曾经有一条由中国制造并工程总承包的国外6000吨生产线,铜瓦抱轴,造成了不好的影响。
80年代初期,国内引进了锌合金材料。经过国内十余年的研发和应用,沈阳宇航金属材料研究所在九十年代开始尝试用锌合金材料来制作回转窑托轮瓦,因此做了“第一个吃螃蟹的人”。
然而,传统观念的影响根深蒂固。尽管铜瓦容易烧瓦抱轴,但当宇航研究所一开始将这种材料制作的托轮瓦推向市场时,水泥企业都不认可。
李德成所长在向水泥行业推广这项新产品时,也经历了一波三折。“每次做报告我都讲,我们非常感谢沈阳水泥机械厂和锦西水泥厂(现为渤海股份)。”李所长表示。
1992年时,研究所做了许多艰苦的工作,终于获得了一个跟沈阳水泥机械厂做配套产品的机会。当时,沈阳水泥机械厂正在承制由南京水泥设计院为锦西水泥厂设计的2500t/d回转窑,经过不懈的努力和对客户坚定的承诺,南京院和锦西水泥厂、沈阳水泥机械厂同意在2500t/d回转窑试用锌合金托轮瓦。“我们给你免费做一套你试用,如果不好出问题的话,我们承担一切后果。”就这样,沈阳宇航金属材料研究所研制开发的第一套锌合金材料托轮瓦用在了辽宁锦西水泥厂(现在的渤海股份)的回转窑上。
从1992年锌合金材料托轮瓦在辽宁锦溪水泥厂得到首次使用后,南京设计院,天津设计院等几大院先后多次去实地考察。
“这毕竟是一个很重大的事情,这是回转窑托轮瓦制造技术的一个革命性变革!”李所长表示。沈阳水泥机械制造有限公司和锦西水泥厂在国内率先尝试使用锌合金瓦,并取得成功,标志着锌合金瓦正式进入中国水泥装备领域。
继高强优质耐磨锌合金回转窑衬瓦取得成功后,1993年,在所长李德成博士得带领下,宇航研究开发了拥有全部知识产权的ZA303、ZA303A、ZA303B、ZRH5、AS7等系列耐磨减磨材料。生产的轴瓦、轴套、衬瓦、衬套、密封环、摩擦盘广泛应用于矿山、水泥、冶金、轧钢、锻压、水电、船舶、鼓风机等行业。其中生产的回转窑托轮衬瓦(ZA303)以不拉丝、不抱轴、不翻瓦、寿命长、重量轻、易更换的特点而著称,深受广大用户的欢迎,已经在全国130多家大型水泥厂广泛使用。
事实上,早在上世纪70年代,锌合金就已经被纳入美国、加拿大国家标准体系,在80年代进入我国,经过十几年的应用研究后,90年代被纳入我国的标准体系:中华人民共和国国家标准GB/T1175-1997《铸造锌合金》、中华人民共和国国家标准GB/T16746-1997《锌合金铸件》。
锌合金被纳入国家标准后,由于在设计和制造方面有了技术法规,极大地加快了锌合金的应用步伐,应用范围迅速拓展。
在首条采用了锌合金瓦的回转窑运转的10多年间,南京院,合肥院,天津院曾多次考察或了解这一新型产品。几大设计院通过考察后,确定锌合金材料用于回转窑托轮瓦是一个成熟的材料,代替铜制托轮瓦确实效果非常好。2002年,南京院率先在设计图纸上选用锌合金衬瓦;
2006年,天津院、合肥院也相继在设计图上选用锌合金瓦。经过与几大设计院的配套,锌合金回转窑托轮瓦陆续在水泥厂得到使用。实践证明,该瓦代替铜瓦铜套可降低成本30%以上,寿命延长2—3倍,取得了非常好的实际使用效果。
应该说,南京院,天津院,合肥院在水泥回转窑的设计上采用ZA303合金制造拖轮瓦,对推动ZA系列合金在水泥行业的应用做出巨大贡献。
2004年开始,该产品开始在出口的回转窑上应用。2006年3月28日,中建材集团进出口公司与Northern Region Cement Comtany 签约6000t/d水泥生产线项目,合同工期22个月。经过21个月的艰苦努力,工程实现全面投产,各项技术指标均达到设计要求。该生产线的按期投产为中国水泥设备供应商在国际市场赢得了骄人的口碑,同时也标志着中国水泥工程技术与建设水平已经达到世界水平。
“这条回转窑关键部件托轮瓦是由沈阳宇航金属材料研究所生产的!”李德成所长自豪的说。
2006年,回转窑行业标准也吸收了该成果,锌合金瓦被纳入中华人民共和国建材行业标准JC/T333-2006《水泥工业用回转窑》标准,并颁布实施。
二十年多来,几大水泥设计院和包括沈阳宇航金属材料研究所在内的企业,不但依靠自身努力,使得锌合金这一进口的材料,成功运用到中国水泥装备领域,为广大水泥企业解决了实际问题,同时也让自主研发改进的高品质锌合金瓦走出了国门,为国家民族争光。历史将会记住这些设计院和企业,对中国水泥回转窑制造技术的进步所做的卓越贡献。