Pravkar ste zamenjali svoje obrabljene čeljustne plošče z "boljšo" zlitino - nadgrajeno z Mn18 na Mn22, plačali premijo in pričakovali daljšo življenjsko dobo. Tri tedne pozneje plošče odpovedujejo po istem vzorcu: močna obraba, skoncentrirana na dnu, zobje so prezgodaj zaokroženi in izhodni gradienti, ki se ne ujemajo s specifikacijami. Zlitina ni bila problem. Profil zob je bil.
Ta scenarij je pogostejši, kot se večina upravljavcev kamnolomov in vodij nabave zaveda. Po delu z rudniki po vsej Avstraliji, Južni Afriki in jugovzhodni Aziji je vzorec dosleden: ko čeljustni drobilnik kljub številnim nadgradnjam zlitin deluje premalo, glavni vzrok skoraj vedno izvira iz neusklajenosti geometrije - in ne metalurške. Ta članek pojasnjuje, zakaj bi morale biti odločitve o profilu zob pred izbiro zlitine, kako te odločitve sprejemati sistematično in kaj se zgodi, če se zaporedje zmoti.
Profil zob čeljustne plošče čeljustnega drobilnika od blizu
1. Težava z geometrijo, ki je ne more rešiti nobena zlitina
Drobilna komora čeljustnega drobilnika izvaja tlačno silo skozi dve nasprotni površini. Kako učinkovito je material oprijem, zdrobljen in odstranjen, ni odvisno od tega, kako trde so te površine, temveč od njihove oblike - njihove geometrije zob. Stopnja jekla določakako dolgoplošča lahko zdrži; zobni profil določaali sploh opravlja pravo delo.
Razmislite o najpogostejšem scenariju okvare: fino-bogato ali glinasto-dodatno blago, ki se pakira v drobilno komoro. Ko se drobni delci kopičijo, delujejo kot blažilnik in zmanjšujejo silo neposrednega udarca na površino mangana. To upočasni delovni-proces utrjevanja - mehanizem, s katerim visoko-manganovo jeklo poveča površinsko trdoto s ponavljajočimi udarci - zaradi česar je plošča v pol-mehkem stanju, kjer se abrazivna obraba močno pospeši.
Tega ne reši nobena nadgradnja zlitine. Prehod z Mn18 na Mn22 na plošči s premajhnim razmikom med zobmi preprosto pomeni porabo več denarja za ploščo, ki še vedno ne more učinkovito odvajati drobnih delcev. Popravek je širši profil zoba - ali pred-sejanje - in ne drugačna kakovost jekla.
Zato izkušeni inženirji za drobljenje strukturirajo postopek izbire v določenem vrstnem redu: najprej profil zoba, nato zlitina.
2. Kako se različni profili zob obnesejo v realnih pogojih
Čeljustne ploščice in zobne ploščiceniso zamenljivi med aplikacijami. Vsaka geometrija profila je zasnovana za specifično interakcijo med drobilno površino in dovajanim materialom. Tukaj je opisano, kako se glavne vrste profilov obnašajo v terenskih pogojih:
Ravni/kamnolom profil
Ploščati zobje porazdelijo kontaktno silo po širši površini, zmanjšajo največjo obremenitev na enoto površine in upočasnijo obrabo zob. Najboljše za-dodajanje z visoko abrazijo, kot so granit, kvarcit in železova ruda, kjer je prednostna življenjska doba. Kompromis-: manjši ugriz na ploščatem ali zaobljenem materialu, kar lahko povzroči zdrs in neenakomerno velikost izpisa.
Valoviti/valovit profil
Valoviti vzorec poveča oprijem z ustvarjanjem več točk za ugriz vzdolž površine plošče. Posebej učinkovito za mokro, zaobljeno ali mehko krmo - rečni gramoz, mehak apnenec -, kjer bi ravna površina omogočila drsenje materiala, namesto da bi ga zajeli. Plošča, ki se slabo oprime, ne samo zapravlja energijo; ustvarja neenakomerno porazdelitev obrabe, ki skrajša življenjsko dobo plošče ne glede na stopnjo zlitine.
Profil Sharp/Super Grip
Globoki, agresivni zobje ustvarjajo visoke{0}}koncentracijske točke na materialu za dovajanje, zaradi česar so idealni za trdo, kockasto ali spolzko skalo, ki je odporna na običajen ugriz. Vendar pa ta geometrija ustvarja kritično interakcijo z izbiro zlitine: ostri zobje v kombinaciji z visoko-manganovim jeklom (Mn22) pri močnih-udarnih aplikacijah lahko povzročijo zlom zob namesto postopne obrabe. Koncentracija napetosti na konici zoba presega prag udarne žilavosti trše zlitine. V teh primerih lahko nižja stopnja mangana (Mn18 ali celo Mn14) dejansko zagotovi daljšo življenjsko dobo pri ostrem profilu kot Mn22.
Profil proti -plošči
Neenakomerne višine zob prekinejo težnjo dovajanja z ravnimi-čelnimi stranicami, da gre skozi komoro kot nepoškodovane plošče. Kritično, ko je izhodna oblika del specifikacije izdelka, ne le priročnost.
Najvišji kot in naklon zoba
Dva parametra določata profil zob zunaj njegove splošne kategorije: kot vrha (običajno med 90 stopinjami in 120 stopinjami) in korak zob - razmik med vrhovi, ki bi moral ustrezati nastavitvi zaprte-strane drobilnika (CSS), kar pomeni najožji razmik med fiksno in premikajočo se čeljustjo na dnu vsakega giba. Nasprotna fiksna in nihajoča čeljustna plošča sta zasnovani tako, da se vrhovi zob poravnajo z vdolbinami na nasprotni plošči. Ta razporeditev "vr-nasproti-doline" koncentrira silo na optimalni točki v ciklu drobljenja. Ko se plošče ne ujemajo ali so profili obrabljeni preko svoje efektivne geometrije, se ta poravnava pokvari in energetska učinkovitost se merljivo zmanjša.
3. Interakcija profila Alloy-: kjer gre večina izbir narobe
Razmerje med profilom zoba in kakovostjo jekla ni neodvisno - medsebojno delujeta na načine, ki lahko povzročijo nepričakovane načine odpovedi. Dve specifični interakciji je vredno podrobno razumeti.
Oster profil + visoka vsebnost mangana=Krhke konice zob
Jeklo Mn22 se zanaša na visoko-energijsko okolje, da aktivira mehanizem za-otrjevanje. Ko geometrija zoba ustvari lokalizirane koncentracije napetosti - ostre konice pri -udarnih aplikacijah -, se energija absorbira na konici zoba in ne porazdeli po širši površini plošče. Rezultat: konice zob se zlomijo, še preden se plošča utrdi, in plošča v nekaj tednih izgubi svojo funkcionalno geometrijo.
Ravni profil + nizka vsebnost mangana v abrazivnih pogojih=Prezgodnja obraba
Nasprotno pa raven profil v okolju z visoko-silicijevim dioksidom zmanjša udarno energijo na enoto površine, ki doseže površino plošče, kar upočasni-obdelovalno utrjevanje. Z Mn14, ki ima omejeno delovno{4}}zmožnost utrjevanja celo v idealnih pogojih, je rezultat plošča, ki se obrabi skozi svojo debelino, namesto da se utrdi pri površinskih - visokih nadomestnih stroških brez izboljšanja učinkovitosti.
Te interakcije pojasnjujejo, zakaj "samo nadgradi jeklo" redko deluje kot samostojen poseg. Geometrija mora biti združljiva z dovodnim materialom in izbrano zlitino, da lahko katera koli komponenta deluje v skladu s svojimi zmogljivostmi.
4. Ko stopnja zlitine postane primarna spremenljivka
Ob ugotovitvi, da mora biti izbira profila na prvem mestu, je vredno pojasniti, kdaj je kakovost zlitine resnično pomembna. Ko je določen pravilen profil zob za vaš dovodni material in nastavitve drobilnika, postane kakovost jekla vzvod za-fino nastavitev.
Za visoko-silicijeve dovode - granit, kvarcit, material z vsebnostjo SiO₂ nad 50 % - Mn14 se obrabi v 10 do 15 delovnih dneh, ne glede na profil zob. V teh aplikacijah je Mn18 osnovna zahteva, Mn22 pa je primeren, ko je podajanje dosledno in so udarne sile dovolj visoke, da v celoti aktivirajo ob{10}}otrjevanje.
Za aplikacije, kjer je bil običajni mangan optimiziran in je življenjska doba še vedno pod sprejemljivimi intervali zamenjave, so kompozitne rešitve, kot jePlošča za pritrjevanje vložkov iz titanovega karbida (TiC) in vrtljiva čeljustna plošča za čeljustni drobilnikpredstavljajo naslednjo eskalacijo. Vložki iz titanovega karbida (TiC) so izdelani keramični delci - izjemno trdi, ne-kovinski materiali, povezani v jekleno matriko - s trdoto približno 3200 HV, vdelano v osnovo iz manganovega jekla. Zagotavljajo lokalno trdoto površine, ki je -samo utrjevanje ne more doseči. V dokumentiranih aplikacijah z-abrazijo so kompozitne plošče TiC pokazale življenjsko dobo, ki je 1,5- do 2-krat daljša od standardne Mn22, z največjo prednostjo pri zmogljivosti v pogojih, ko se običajne plošče obrabijo, preden lahko pride do zadostnega{13}}obdelovalnega utrjevanja.
Pogosto{0}}spregledana dimenzija: fiksna čeljust in nihajna čeljust se obrabljata asimetrično. Podatki s terena dosledno kažejo, da se nihajna čeljust na dnu obrablja 40–60 % hitreje kot na vrhu. Nasprotno pa se fiksna čeljustna plošča delov čeljustnega drobilnika obrablja bolj enakomerno po svojem profilu. Uporaba različnih stopenj zlitine na fiksnih in vrtljivih čeljustih - namesto samodejne zamenjave obeh z enakimi specifikacijami - lahko občutno zmanjša stroške materiala na delovno uro, ne da bi pri tem žrtvovali zaščito tam, kjer je najbolj potrebna.
DUMA titanov karbid (TiC) vložek za pritrditev in vrtljivo čeljustno ploščo za čeljustni drobilnik
5. Praktični izbirni okvir
Na podlagi terenskih dokazov in prvih inženirskih načel je tukaj delovno zaporedje odločitev za izbiro čeljustne plošče.
Korak 1 - Opredelite svoj vir
Abrazivnost (visoka vsebnost silicijevega dioksida zahteva najmanj Mn18; mehak apnenec dovoljuje Mn14). Oblika pomika (ploščat ali ploščat pomik zahteva profil proti -plošči; zaobljeni material potrebuje valovito ali oprijemno geometrijo; kockasti material ustreza standardnemu ali ravnemu profilu kamnoloma). Drobni delci in vsebnost gline (visoki drobni delci zahtevajo večji razmak med zobmi za zračnost izpusta). Onesnaževalci, kot so kovine ali armaturne palice, dajejo prednost nižjim razredom Mn zaradi njihove vrhunske udarne žilavosti.
Korak 2 - Izberite profil zoba
Uskladite profil s tem, kako se material dejansko obnaša v komori, ne s tem, kar je trenutno nameščeno ali s tem, kar je proizvajalec originalne opreme dobavil kot standard. Večina originalne opreme je opremljena s-splošnim profilom, ki ustreza srednjim pogojem in ni optimiziran za določeno krmo.
Korak 3 - Izberite kakovost zlitine znotraj izbranega profila
Ko je profil zaklenjen, izberite zlitino na podlagi stopnje abrazivnosti in zahtevanega servisnega intervala. Za ekstremne pogoje, kjer optimizirani Mn22 še vedno ne zadostuje, ocenite možnosti kompozita TiC na podlagi cene-na-tono in ne na podlagi cene-na-ploščo.
Korak 4 - Izvedite strategijo rotacije
Ko spodnji del plošče doseže približno 50 % obrabe, obrnite ploščo, da prenesete obremenitev na zgornjo polovico. To uravnoteži porazdelitev obrabe in lahko podaljša skupno življenjsko dobo plošče za 20–30 % brez spremembe specifikacije zlitine ali profila. Tehnična ekipa podjetja Duma priporoča preverjanje navora vijakov v prvih 48 urah po vsaki namestitvi nove plošče, saj je toplotno cikliranje med začetnim vklopom-pogost vzrok za zgodnje popuščanje.
Povzetek: kaj storiti ob naslednjem ciklu zamenjave
Preden gre naslednji komplet čeljustnih plošč v vaš drobilnik, odgovorite na eno vprašanje, ki ga večina operaterjev preskoči: ali se trenutni profil zob dejansko ujema s tem, kar hranite?
Če je iskren odgovor "izvajamo tisto, kar je prišlo s strojem," je verjetno neizkoriščena zmogljivost pri spremembi profila, ki ne stane nič več kot standardna zamenjava. Najprej nadgradite geometrijo. Nato, če je življenjska doba še vedno krajša od vašega ciljnega intervala, povečajte zlitino. To zaporedje - profil, nato material - dosledno prekaša obratno in preprečuje običajno situacijo, ko se vrhunska zlitina kupi samo zato, da bi se pokvarila na način, ki bi ga preprečila drugačna oblika zoba.
Za operacije, ki uporabljajo drobilnike serije Metso C-ali Sandvik CJ-serije, zagotavlja inženirska ekipa podjetja Duma -, ki jo podpira 42.000 m² velike-lastne livarne, več kot 4000 kompletov vzorcev, ki pokrivajo svetovne blagovne znamke drobilnikov, in certificirano proizvodnjo ISO 9001:2015 - krmni-material-poseben profil in priporočila za zlitino kot del posvetovanja pred-naročilom. To je praktično izhodišče, če niste prepričani, katera geometrija velja za vašo specifično aplikacijo.
pogosta vprašanja
V: Nadgradili smo že na Mn22 in življenjska doba je še vedno prekratka. Ali obstaja kaj več od tega?
ja Naslednji korak so kompozitne plošče z vložki TiC. Združujejo matriko iz manganovega jekla z vdelanimi delci titanovega karbida pri trdoti približno 3200 HV, kar zagotavlja lokalizirano površinsko trdoto, ki ji delovno-kaljenje ni kos. Imajo višji strošek na-ploščo - običajno 20–40 % več kot Mn22 -, vendar se pogosto povrnejo v enem ciklu zamenjave pri veliko{11}}tonažnih operacijah, kjer so stroški izpadov precejšnji.
V: Kako vem, ali je moj trenutni profil zob napačen?
Trije indikatorji polja kažejo na neujemanje profila: obraba je močno koncentrirana na dnu plošče in ne porazdeljena po obrazu; prezgodnje zaokroževanje zob v prvih tednih službe; in ustvarite izdelek s precejšnjo vsebnostjo slabega materiala, ko vaša krma sama po sebi ni slaba. Kar koli od tega nakazuje, da se geometrija profila ne ujema z obnašanjem vašega materiala v komori.
V: Ali naj vedno zamenjam fiksno čeljust in vrtljivo čeljust z isto zlitino?
Ni nujno. Nihajna čeljust se na dnu običajno obrabi 40–60 % hitreje kot fiksna čeljust. Uporaba iste zlitine na obeh je priročna, vendar ni vedno optimalna. Zlasti pri večjih drobilnikih lahko določitev nekoliko višjega razreda na nihajni čeljusti ob ohranjanju standardnega razreda na fiksni čeljusti zmanjša skupne stroške materiala, ne da bi to vplivalo na splošne ravni zaščite.
V: Kaj pomeni "ob-otrjevanje" in zakaj je to pomembno za izbiro plošče?
Obdelovalno-utrjevanje je postopek, pri katerem-jeklo z visoko vsebnostjo mangana med delovanjem postane znatno trše. Plošča Mn18 se začne pri približno HB200 (standardna meritev trdote), vendar lahko po trajnem udarcu na površini doseže HB500 ali več. Zaradi tega mehanizma je manganovo jeklo edinstveno učinkovito za drobljenje: med delovanjem postaja trše. Vendar se aktivira le ob zadostni sili udarca. Če je dovodni material preveč fin ali premehak ali če geometrija zoba preprečuje ustrezen prenos sile, se delovno-utrjevanje ustavi in plošča se obrabi v svojem mehkejšem začetnem stanju -, zato izbira profila neposredno vpliva na to, kako dobro deluje katera koli zlitina.
V: Moj drobilnik uporablja ne-standardno velikost čeljusti. Ali lahko še vedno dobim optimiziran profil zob?
Večina uveljavljenih proizvajalcev-obrabljivih delov vzdržuje knjižnice vzorcev, ki zajemajo več tisoč modelov drobilnikov, in lahko izdelajo profile po meri za ne-standardne konfiguracije prek obratnega inženiringa iz obrabljenih vzorcev ali originalnih risb. Dobavni rok za-lite čeljustne plošče po meri je običajno 35–45 dni v primerjavi s 7–10 dnevi za-standardne velikosti na zalogi, ki pokrivajo običajne modele, kot so Metso C80, C100, C125 in C160 ali Sandvik CJ411, CJ412 in CJ615.
