鈹銅鑄造捏合機(jī)研究與探討

王誼軍

（富蘊(yùn)恒盛鈹業(yè)有限責(zé)任公司 富蘊(yùn) 836107）

1 概述

捏合機(jī)是本公司酸化使用的半自動(dòng)化配套設(shè)備。捏合機(jī)工作環(huán)境為高溫、腐蝕，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，由于材質(zhì)的選擇、設(shè)計(jì)缺陷及維修質(zhì)量等因素造成瓷磚脫落殼體腐蝕，影響設(shè)備正常運(yùn)行，增大維修量，經(jīng)常停車(chē)停產(chǎn)使生產(chǎn)受到損失。

通過(guò)對(duì)捏合機(jī)殼體材質(zhì)變更和密封軸套的改進(jìn)等多方面提高捏合機(jī)的使用壽命，從而改善設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率和降低維修成本。

捏合機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作方式：

捏合機(jī)主要由W殼體、側(cè)板、拌漿(捏合機(jī)軸)、機(jī)座、軸承座、大小齒輪、聯(lián)軸節(jié)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、密封機(jī)構(gòu)等組成。

安裝在殼體內(nèi)的兩拌漿分別與大小齒輪連接、固定在殼體的軸承座上，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，聯(lián)軸節(jié)與變速箱和小齒輪連接，通過(guò)小齒輪與大齒輪嚙合，帶動(dòng)兩拌漿在殼體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，使殼體內(nèi)的混合物料攪拌均勻。

2 捏合機(jī)的防腐及故障原因分析

2.1 捏合機(jī)的工作環(huán)境

捏合機(jī)工作在高溫、強(qiáng)腐蝕的環(huán)境下。酸度15%-95%的濃硫酸與細(xì)鈹玻璃加入到殼體熱漿中攪拌，反應(yīng)瞬間最高溫度250℃，一般工作溫度95℃—100℃。

呋喃樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐熱和耐蝕性能。固化后的呋喃樹(shù)脂耐強(qiáng)酸（強(qiáng)氧化性的硝酸和硫酸除外），耐熱溫度通常可在150°左右長(zhǎng)期使用。

2.2 捏合機(jī)的殼體制作

殼體制作工藝復(fù)雜。捏合機(jī)殼體由W殼體與兩側(cè)板用螺栓連接組成。W殼體、側(cè)板是用鋼板經(jīng)過(guò)放樣、壓彎成型、焊接、然后矯正變形，再通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)完成的。殼體內(nèi)須做防腐，在W殼體內(nèi)表面及側(cè)板內(nèi)表面襯膠，厚度為6mm，再貼鑄石板、包括呋喃樹(shù)脂膠泥厚為25mm，合計(jì)31mm。

2.3 捏合機(jī)的防腐工藝

呋喃樹(shù)脂的固化過(guò)程十分復(fù)雜。呋喃樹(shù)脂的固化劑一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)是樹(shù)脂與固化劑反應(yīng)的放熱量大，配制后的使用期短，操作不便，且固化反應(yīng)激烈，放出較多水分易形成氣泡，使固化后的制品抗?jié)B性變差，脆性增大，沖擊強(qiáng)度低，影響了其粘結(jié)力。

2.4 捏合機(jī)的鑄石板粘貼

呋喃樹(shù)脂膠泥粘接鑄石板工藝要求高。呋喃樹(shù)脂的固化工藝比較差，如凝膠時(shí)間較長(zhǎng)，完全固化所需的時(shí)間更長(zhǎng)。反應(yīng)溫度是對(duì)反應(yīng)速度、產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響的，溫度越高，反應(yīng)速度越快，反應(yīng)溫度過(guò)高，一方面容易生成不溶于水的亞甲基脲的衍生物，另一方面會(huì)致使反應(yīng)速度過(guò)快，容易造成凝膠，操作不能正常進(jìn)行。相反，溫度太低，反應(yīng)速度過(guò)慢，將大大延長(zhǎng)施工周期，影響運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低經(jīng)濟(jì)效益。為此在整個(gè)施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，以保證施工的正常進(jìn)行。

2.5 捏合機(jī)防腐周期

按工藝要求,捏合機(jī)防腐需要周期，首先是捏合機(jī)殼體內(nèi)防腐層的拆卸及清理需要一天。防腐要求是膠泥必須在中性和干透條件下使用。因?yàn)槟z泥干的較慢，貼太多上面的磚就會(huì)往下滑，影響貼磚的質(zhì)量。實(shí)際操作時(shí)一般可連續(xù)鋪砌2-3層高度后應(yīng)停止鋪砌，待下一層膠泥凝膠牢后方可進(jìn)行下一層鋪砌，鑄石板的鋪砌需要2-3天，干燥需要3-5天，干燥后需保養(yǎng)，每天刷酸1次，共三次。也就是說(shuō)捏合機(jī)防腐層損壞后，最快也得十天才能修好使用。

2.6 捏合機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期

運(yùn)轉(zhuǎn)周期不確定。因?yàn)槟蠛蠙C(jī)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，防腐的施工質(zhì)量不夠，膠泥粘接強(qiáng)度有限，操作不當(dāng)及熱脹冷縮等因素，進(jìn)而導(dǎo)致瓷磚脫落、襯膠損壞。如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致捏合機(jī)殼體嚴(yán)重腐蝕。

2.7 捏合機(jī)的防腐成本

防腐成本高。捏合機(jī)年單耗成本如表1：

表1 捏合機(jī)年單耗成本

2.8 捏合機(jī)密封機(jī)構(gòu)的鈹銅套

密封機(jī)構(gòu)的鈹銅套結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換困難。鈹銅套是由軸套、槽型螺母兩部分組成。軸套是由側(cè)板內(nèi)側(cè)Φ162的孔裝入，外側(cè)用槽型螺母緊固，與側(cè)板內(nèi)外側(cè)緊密連接，捏合機(jī)軸由軸套內(nèi)孔穿出。更換鈹銅套時(shí)，必須把W殼體與側(cè)板完全解體。

密封機(jī)構(gòu)的構(gòu)造及工作方式：

密封機(jī)構(gòu)主要有鈹銅套、槽型圓螺母、捏合機(jī)軸、填料盒、填料、填料壓蓋及雙頭螺栓等構(gòu)成。

在填料盒與捏合機(jī)軸之間加入填料，通過(guò)填料壓蓋的軸向運(yùn)動(dòng)對(duì)填料進(jìn)行擠壓來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的。

3 具體改造措施

3.1 材料的選擇

鈹銅又稱鈹青銅，經(jīng)固溶時(shí)效熱處理后，可獲得高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性能的產(chǎn)品。高強(qiáng)度鑄造鈹青銅合金，經(jīng)熱處理后不僅具有高強(qiáng)度，很高的硬度而且具有耐磨、耐蝕的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)良的鑄造性能和加工性能。

3.1.1 鈹銅分類

有加工鈹青銅和鑄造鈹青銅之分。常用的鑄造鈹青 銅 有Cu-2Be-0.5Co-0.3Si，Cu-2.6Be-0.5Co-0.3Si，Cu-0.5Be-2.5Co等。加工鈹青銅含鈹量控制在2%以下，國(guó)產(chǎn)鈹銅加入0.3%的鎳，或加0.3%的鈷。

3.1.2 鈹銅性能及參數(shù)

鈹銅是力學(xué)、物理、化學(xué)綜合性能良好的一種合金，經(jīng)過(guò)淬火調(diào)質(zhì)后，具有高強(qiáng)度、彈性、耐磨性、耐疲勞性、耐熱性和耐腐蝕性。

在硫酸介質(zhì)中：在小于80%濃度的硫酸中（室溫）年腐蝕深度為0.0012-0.1175mm，濃度大于80%則腐蝕稍加快。

鈹銅鑄造合金275C化學(xué)成分：Be2.5-2.85%，Co0.35-0.7%，Si0.2-0.35%，Cu余量。

3.2 W殼體與側(cè)板的制作工藝改為鑄造工藝

應(yīng)用CAD制圖，將新舊圖紙進(jìn)行銜接、更新。使圖紙資料與現(xiàn)場(chǎng)相符，與設(shè)備相符，保證數(shù)據(jù)真實(shí)性，為捏合機(jī)的改造奠定了基礎(chǔ)。

3.3 密封機(jī)構(gòu)的鈹銅套幾何形狀及結(jié)構(gòu)的改變

槽型螺母軸套改為法蘭式軸套。法蘭與軸套合為一體，法蘭外徑、螺孔尺寸與填料盒外徑、螺孔尺寸相符利用填料盒的螺栓把法蘭軸套、填料箱一起固定在側(cè)板外側(cè)。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后的捏合機(jī)在使用過(guò)程中，其使用效果，性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以前，達(dá)到了降低成本，提高效率，節(jié)能降耗的目的。