Броні для дробарок - вибір оптимального сплаву
Важливою складовою вартості експлуатації дробильно-сортувального заводу є вартість елементів, що швидко зношуються. І перше, що спадає на думку, коли чуєш швидкозношувані елементи - це броні, плити для дробарок. У цій нотатці буде розказано про шляхи оптимізації цієї статті витрат або як зробити, щоб швидкозношувані стояли довше.
Спочатку коротко який вплив буває:
- стиск
- зрушення
- удар
- ковзний удар або стирання
У нашій країні найпоширеніший сплав, який використовується для виробництва броней, це марганцева сталь. Але не завжди "марганцівка" найкраще рішення. Як вибрати який метал оптимальний для завдання? Для цього слід вивчити фізичні властивості сплавів.
Марганцева сталь (і високомарганцева)
Перевага і недолік цієї сталі - висока в'язкість разом з можливістю наклепу матеріалу (через вплив тиском і ударом), яка дозволяє підвищити поверхневу твердість до 550-600 HB (56-59 HRc) при дробленні великого матеріалу та 350-500 HB (38) -51 HRc) при подрібненні середнього матеріалу. При дробленні дрібного матеріалу характер взаємодії з косою поверхнею, ковзний і з малою кінетичною енергією взаємодії, що не дає можливість "наростити" шар матеріалу з підвищеною твердістю (наклепу практично немає), приводячи до підвищеного зносу. Тобто марганцевиста сталь краще підходить для середнього та великого дроблення, а наявність дрібної фракції тільки підвищує зношування поверхні, оскільки вона працює на стирання.
Також серед матеріалів для виготовлення броней подрібнювачів у світі пропонується новий стандарт: високомарганцева сталь, в якійпідвищено вміст вуглецю (до 1,5%), марганцю 18% і вище. На плавку таких сталей є екологічні обмеження, тому заводи з виробництва цієї новинки як оригінальні, так і ідею, що копіюють, знаходяться переважно в Китаї. При цьому користувачі не мають однозначного враження від поліпшення. Оскільки елементи хром і забруднюючі домішки (всі ті ж сірка і фосфор), що стоять в черзі далі, в кінцевому підсумку надають більший вплив, а можливість отримати неякісне по добавках і домішках лиття буде давати негативні відгуки, у той час як правильний вибір складу і контроль якості Звичайної марганцовистої сталі - позитивні, що на тлі вищої ціни на високомарганцеву сталь робить її застосування менш виправданим.
Дана сталь успішно застосовується для виготовлення зносостійких елементів практично всіх типів дробарок (щокових, конусних та роторних з горизонтальним валом).
Ударна міцність 100-300 Дж/см2. Твердість 44-57 HRc.
Дана сталь могла б застосовуватись як альтернатива для зносостійких елементів з марганцовистої сталі, тобто для дробилок щокових, конусних та роторних з горизонтальним валом.
Зносостійкий (білий) чавун (високохромистий сплав) для броней дробарок
Ударна міцність до 10 Дж/см2. Твердість 560-590 HB (близько 57-60 HRc).
Знаходить застосування для дробарок з ударним принципом руйнування при невеликій крупності живлення: роторних з горизонтальним і вертикальним валом (для останніх в Україні досить широке застосування).
Композити з твердими сплавами (керамікою) для швидкозношуваних елементів
Твердість вставки на базі карбіду вольфраму 80-92HRA (близько 73-76 HRc).
Сенс використання кераміки - локальне підвищення твердості і стримування зносу на поверхні, яка в даний момент схильна до нього: матриця приймає ударне навантаження, твердосплавні (керамічні) включення витримують сильний знос. У міру стирання включень, стирається і матриця, але цей спільний процес має більший ресурс, ніж окремо було б у основи, в силу її меншої твердості і протистояння стирання, що стирає, а в окремих включень при виконанні всього виробу з них був би великий ризик ударного руйнування , розфарбовування. Тобто керамічні включення підвищують ресурс основи саме за рахунок здатності краще протистояти зносу, що стирає.
Таким чином властивості та сфери застосування керамічних зносостійких матеріалів залежать від властивостей матриці:
Композитні била з керамічною, наприклад, добре показують себе у роботі на рециклінгу (підготовці для вторинної переробки) асфальтобетонів, бетонних виробів без арматури. Також вони можуть використовуватися при дробленні гірських порід, даючи приріст часу між переворотом бив та їх заміною при повному зносі.