سنگ شکن ریخته گری فولاد با کروم بالا و منگنز: راهنمای کامل

در خرد کردن و فرآوری مواد معدنی، قطعات سایش مواد مصرفی نیستند که باید به حداقل برسند - آنها اجزای مهندسی دقیقی هستند که ترکیب مواد، ریزساختار و عملیات حرارتی توان عملیاتی، هزینه عملیاتی و کیفیت محصول کل مدار را تعیین می‌کنند. انتخاب بین ریخته‌گری‌های فولادی با منگنز بالا و چدن با کروم بالا، یکی از مهم‌ترین تصمیم‌های مواد در انتخاب قطعات سایش سنگ شکن است. و اشتباه در زمان خرابی، جایگزینی زودهنگام و تولید از دست رفته بسیار بیشتر از تفاوت قیمت اولیه بین دو خانواده آلیاژی است.

این راهنما متالورژی، ویژگی‌های عملکرد، منطق انتخاب و معیارهای تهیه را برای چهار دسته‌بندی مهم ریخته‌گری سایش سنگ شکن پوشش می‌دهد: سنگ شکن ضربه ای ریخته گری کروم بالا ، قطعات ریخته گری سنگ شکن با منگنز بالا، قطعات چدنی با کروم بالا، و صفحات فکی با منگنز بالا سنگ شکن فکی - با تمرکز خاص بر روی صفحه فک ثابت، جایگزینی ترین بخش سایش در هر نصب سنگ شکن فکی.

متالورژی سایش سنگ شکن: چرا علم مواد هزینه عملیاتی را تعیین می کند

قطعات سایش سنگ شکن از طریق دو مکانیسم متمایز - سایش و ضربه - شکست می‌خورند و این مکانیسم‌ها پاسخ‌های مواد اساساً متفاوتی را طلب می‌کنند. هیچ آلیاژی به طور همزمان در هر دو برتری ندارد، به همین دلیل است که انتخاب ریخته گری سایش باید با ترکیب خاصی از شدت ضربه و سختی ساینده موجود در کاربرد خرد کردن انجام شود.

سایش سایش: نقش سختی سطح

سایش سایشی زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات معدنی سخت - کوارتز، گرانیت، بازالت، سنگ آهن، سرباره - روی سطح ریخته‌گری بلغزند یا بغلطند، ریز شیارها را شخم بزنند و مواد را در سطح صافی از بین ببرند. مقاومت اولیه در برابر سایش سختی سطح است: سطوح سخت تر تحت تماس ذرات ساینده کمتر تغییر شکل می دهند و عمق شیار شخم زده و حجم مواد جابجا شده در واحد فاصله لغزشی را کاهش می دهند. به همین دلیل است که چدن با کروم بالا، با سختی 58-68 HRC، به طور قابل توجهی بهتر از فولاد استاندارد منگنز بالا (سختی اولیه 180-220 HBN، معادل تقریباً 15-20 HRC) در محیط های سایشی خالص عمل می کند.

سایش ضربه ای: نقش سخت شدن و سختی کار

سایش ضربه زمانی اتفاق می‌افتد که قطعات سنگ با سرعت به سطح ریخته‌گری برخورد می‌کند و غلظت‌های تنش موضعی ایجاد می‌کند که می‌تواند باعث شکستگی مواد شکننده یا تغییر شکل پلاستیکی شکل‌پذیر شود. سختی شدید چدن با کروم بالا با چقرمگی شکست کم همراه است - مقادیر ضربه معمولی Charpy 3-8 J برای آهن با کروم بالا در مقابل 100-200 J برای فولاد منگنز بالا - آسیب پذیر شدن آن در برابر ترک خوردن و پوسته شدن در اثر ضربه های مکرر با انرژی بالا. مزیت منحصر به فرد فولاد با منگنز بالا، ریزساختار آستنیتی آن است: تحت بارگذاری ضربه ای مکرر، کار سطحی از سختی ریخته گری 180-220 HBN به 450-550 HBN سخت می شود و یک لایه سطحی سخت ایجاد می کند که توسط یک هسته سخت و انعطاف پذیر پشتیبانی می شود که انرژی ضربه را بدون انتشار شکستگی جذب می کند.

این مکانیزم سخت شدن کار، خاصیت تعیین کننده فولاد منگنز بالا است و دلیل آن است که بیش از 130 سال از زمان ثبت اختراع اصلی رابرت هادفیلد در سال 1882، به عنوان ماده انتخابی برای صفحات فکی و سایر قطعات سایش سنگ شکن با ضربه بالا باقی مانده است. شرط حیاتی برای سخت شدن کار این است که تنش ضربه باید از مقاومت تسلیم ماده بیشتر شود. در کاربردهایی که انرژی ضربه کم است - خرد کردن ریز سنگ نرم یا عملیات سنگ شکن آهسته فکی - سطح فولاد منگنزی به پتانسیل سخت شدن کار خود نمی رسد و در مقایسه با جایگزین های سخت تر اما شکننده تر عملکرد ضعیفی دارد.

چدن با کروم بالا: ترکیب، ریزساختار، و ویژگی های عملکرد

چدن با کروم بالا (HCCI) ماده اولیه ریخته گری مقاوم در برابر سایش برای کاربردهای سنگ شکن است که در آن سایش ساینده غالب است و بارگذاری ضربه متوسط تا کم است. مزیت عملکرد آن نسبت به فولاد منگنزی در کاربردهای مناسب حاشیه ای نیست - چدن با کروم بالا معمولاً 2 تا 5 برابر عمر سایش فولاد منگنز بالا در کاربردهای با سایش بالا و ضربه کم ارائه می کند. ، تفاوتی که اساساً اقتصاد عملیات خرد کردن را تغییر می دهد.

ترکیب و مبنای ریزساختاری مقاومت به سایش

چدن با کروم بالا با محتوای کروم 12-30٪ و محتوای کربن 2.0-3.6٪ مشخص می شود و ریزساختاری متشکل از کاربیدهای کروم سخت (نوع M7C3) تعبیه شده در ماتریکس فلزی ایجاد می کند که می تواند بسته به عملیات حرارتی مارتنزیتی، آستنیتی یا مخلوط باشد. کاربید کروم M7C3 دارای سختی است 1400-1800 HV - سخت تر از اکثر مواد معدنی موجود در خوراک سنگ شکن معمولی، از جمله کوارتز (تقریباً 1100 HV). این سختی کاربید شدید منبع اصلی مقاومت سایشی HCCI است.

کسر حجمی کاربید کروم در ریزساختار با محتوای کربن و کروم افزایش می یابد. گریدهای با کربن بالا و کروم بالا (3.0-3.5٪ C، 25-30٪ Cr) به کسر حجمی کاربید 35-45٪ می رسد، حداکثر مقاومت در برابر سایش را ارائه می دهد. گریدهای کربن پایین (2.0-2.5٪ C، 12-15٪ Cr) مقداری از مقاومت در برابر سایش را برای افزایش چقرمگی قربانی می کنند و آنها را برای کاربردهای با ضربه متوسط ​​مناسب تر می کند.

عملیات حرارتی: دستیابی به شرایط ماتریس بهینه

آهن چدنی با کروم بالا دارای ماتریس آستنیتی با سختی متوسط است. عملیات حرارتی ماتریس را به مارتنزیت تبدیل می‌کند و سختی کلی را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد و توانایی ماتریس را برای حمایت از فاز کاربید تحت تماس ساینده بهبود می‌بخشد. توالی عملیات حرارتی استاندارد برای ریخته گری سنگ شکن آهن با کروم بالا عبارت است از:

1. بی ثباتی: حرارت دادن به 950 تا 1050 درجه سانتیگراد به مدت 4 تا 8 ساعت کاربیدهای ثانویه را از ماتریکس آستنیتی رسوب می دهد، محتوای کربن ماتریس را کاهش می دهد و دمای شروع مارتنزیت را افزایش می دهد و تغییر شکل را در طول خنک شدن بعدی ممکن می کند.
2. خاموش کردن هوا: خنک شدن در هوای اجباری ناشی از دمای بی‌ثباتی، ماتریس را از آستنیت به مارتنزیت تبدیل می‌کند و سختی ماتریس را از تقریباً 400 HV به 700 HV افزایش می‌دهد و سختی کلی ریخته‌گری را به 58-68 HRC افزایش می‌دهد.
3. معتدل کردن: دمای پایین در دمای 200 تا 260 درجه سانتی گراد تنش های پسماند وارد شده در حین کوئنچ را کاهش می دهد و سختی را اندکی بهبود می بخشد بدون اینکه سختی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. برای ریخته‌گری‌های بزرگ که تنش‌های خاموش می‌تواند باعث ایجاد ترک شود، حیاتی است.

چدن با کروم بالا با عملیات حرارتی مناسب به سختی کلی 58-68 HRC می رسد. - سطحی که ماشین‌کاری با وسایل معمولی غیرممکن است و مقاومت سایشی بیش از هر ماده ریخته‌گری آهنی را در شرایط ساییدگی و سایش با تنش بالا ایجاد می‌کند.

نمرات HCCI و کاربرد آنها در ریخته گری سنگ شکن ضربه ای

ریخته گری سنگ شکن ضربه ای با کروم بالا: میله های دمنده، صفحات شکن و آسترهای جانبی

سنگ شکن های ضربه ای - هم ضربه زننده شفت افقی (HSI) و هم ضربه زن شفت عمودی (VSI) - قطعات سایش خود را در معرض رژیم بارگذاری اساسا متفاوت از سنگ شکن های فکی یا مخروطی قرار می دهند. سنگ شکن های ضربه ای به جای خرد کردن فشاری بین دو سطح، سنگ را با سرعت بالا به سندان های ثابت یا در برابر سایر ذرات سنگ شتاب می دهند. قطعات سایش در سنگ شکن های ضربه ای باید به طور همزمان در برابر سایش با سرعت بالا ذرات معدنی که روی سطح خود می لغزند و بارگذاری ضربه ای مکرر قطعات سنگ که با سرعت نوک روتور 25 تا 55 متر در ثانیه برخورد می کنند، مقاومت کنند.

انتخاب نوار ضربه: تصمیم سنگ شکن ضربه بحرانی

میله ضربه - عنصر ضربه ای نصب شده روی روتور که به سنگ ورودی برخورد می کند - دارای بالاترین سایش در سنگ شکن HSI و حساس ترین ریخته گری در کل دستگاه است. انتخاب مواد میله دمنده باید مقاومت سایشی را در برابر چقرمگی ضربه در پوشش خاص دستگاه و مواد تغذیه متعادل کند:

• میله های دمنده کروم بالا (Cr20–Cr26 HCCI): برای خرد کردن ضربه ثانویه و ثانویه ترجیح داده می شود، جایی که خوراک قبلاً اندازه آن زیر 100 میلی متر است، که اوج انرژی ضربه را در هر رویداد کاهش می دهد. در خرد کردن سنگ آهک تمیز و بسیار ساینده در این مرحله، میله های دمشی HCCI ارائه می شود 3-5× عمر سایش فولاد منگنزی با هزینه مواد معادل، فرکانس تعویض و زمان تعمیر و نگهداری را به طور چشمگیری کاهش می دهد.
• میله های دمنده فولاد مارتنزیتی: حد وسط بین HCCI و فولاد منگنز. فولاد مارتنزیتی کروم-مولیبدن (معمولاً 380-450 HBN) چقرمگی قابل توجهی بهتری نسبت به HCCI ارائه می‌کند و در عین حال سختی قابل ملاحظه‌ای بالاتری نسبت به فولاد منگنزی استاندارد دارد. در کاربردهای اولیه HSI استفاده می‌شود، جایی که خوراک شامل توده‌های بزرگ و سخت گهگاهی است که میله‌های HCCI را می‌شکند.
• میله های دمنده منگنز بالا: در جاهایی که خوراک درشت است، حاوی خاک رس یا فلز ولگرد قابل توجه است، یا جایی که انرژی ضربه در هر رویداد زیاد است، مورد نیاز است. سخت شدن فولاد منگنزی تحت ضربه های مکرر سطح سایش در حال تکاملی را فراهم می کند که می تواند علیرغم سختی اولیه پایین تر از HCCI در کاربردهای خرد کردن ضربه اولیه با انرژی بالا بهتر عمل کند.
• میله های دمنده دو فلزی: ریخته گری که ترکیبی از یک صفحه سایش HCCI متصل به بدنه فولادی با منگنز بالا یا فولاد مارتنزیتی است. صفحه HCCI مقاومت در برابر سایش را فراهم می کند. هسته منگنز یا مارتنزیتی انرژی ضربه را جذب می کند و از شکستگی فاجعه بار جلوگیری می کند. میلگردهای دو فلزی راه حلی عالی برای کاربردهایی هستند که هیچ یک از مواد به تنهایی عمر مفید قابل قبولی را ارائه نمی دهند، اما به فناوری ریخته گری پیچیده تری نیاز دارند و 40 تا 80 درصد بیشتر از میلگردهای تک ماده قیمت دارند.

بشقاب شکن و آستر پیش بند

صفحات شکن (پیش بند ضربه ای) سطوح سندانی ثابتی هستند که قطعات سنگ شتاب دهنده میله دمشی در سنگ شکن های HSI به آنها برخورد می کنند. مکانیزم سایش آنها ضربه با سرعت بالا در ناحیه ضربه اولیه را با سایش لغزنده ساینده ترکیب می کند زیرا قطعات در امتداد سطح پیش بند تغییر مسیر می دهند. چدن با کروم بالا درجه Cr20 ماده استاندارد برای صفحات شکن در سنگ شکن ضربه ای ثانویه و سوم است. ، که در آن اندازه خوراک کنترل شده اوج انرژی ضربه را به سطوح درون پوشش چقرمگی HCCI محدود می کند. برای خرد کردن اولیه با خوراک بزرگ، پیش بند فولادی مارتنزیتی یا فولادی منگنزی با وجود مقاومت سایشی کمتر، انتخاب های مطمئن تری هستند.

سنگ شکن ریخته گری فولاد منگنز بالا: نمرات، خواص، و مزیت سخت شدن کار

فولاد منگنز بالا (فولاد هادفیلد، فولاد منگنز آستنیتی) ماده غالب برای قطعات سایش سنگ شکن فکی، گوشته های سنگ شکن چرخشی و مقعر، و هر کاربرد سنگ شکن که در آن بارگذاری ضربه ای با انرژی بالا مکانیزم سایش اولیه است، باقی می ماند. ترکیبی از سختی اولیه متوسط، ظرفیت سخت کاری فوق العاده و چقرمگی عالی، مشخصات عملکردی است که هیچ خانواده دیگری از آلیاژهای مقاوم در برابر سایش آن را تکرار نمی کند.

گریدهای استاندارد و اصلاح شده فولاد منگنز

ترکیب استاندارد فولاد هادفیلد از 11-14٪ منگنز و 1.0-1.4٪ C (ASTM A128 Grade B) طی چند دهه به خانواده ای از گریدها با ترکیبات اصلاح شده که کاربردهای خرد کردن خاصی را هدف قرار می دهند، تصفیه شده است:

• استاندارد Mn13 (ASTM A128 Grade B-2): 12-14٪ منگنز، 1.05-1.35٪ C. درجه پایه برای صفحات فک، گوشته چرخشی، و ریخته گری سایش سنگ شکن عمومی. محلول آنیل شده برای دستیابی به ساختاری کاملا آستنیتی. سختی ریختگی 180-220 HBN، سختی سطح کار سخت شده 450-550 HBN.
• Mn14Cr2 (منگنز-کروم اصلاح شده): افزودن 1.5-2.5% کروم استحکام تسلیم و سختی اولیه را بدون به خطر انداختن چقرمگی بهبود می بخشد. استحکام تسلیم بالاتر به این معنی است که فولاد تحت انرژی ضربه کمتر، سریع‌تر سخت می‌شود - بهبود عملکرد در کاربردهای با ضربه متوسط ​​که در آن Mn13 استاندارد پتانسیل سخت شدن آن را به طور کامل فعال نمی‌کند.
• Mn18 (گرید منگنز بالا، ASTM A128 درجه E): 18 تا 22 درصد منگنز. محتوای منگنز بیشتر، چقرمگی و پایداری آستنیت را بهبود می‌بخشد و خطر تردی ناشی از کار را تحت تأثیر انرژی‌های بسیار بالا کاهش می‌دهد. در صفحات سنگ شکن فکی بزرگ برای پردازش سنگ های سخت و ساینده استفاده می شود که در آن حداکثر چقرمگی بسیار مهم است.
• Mn13Cr2Mo (گرید آلیاژی): افزودن مولیبدن (0.5-1.0٪) استحکام گرم را بهبود می بخشد، از رسوب کاربید مرز دانه در طول ریخته گری مقاطع ضخیم جلوگیری می کند و مقاومت به سایش را در محیط های ساینده خاص افزایش می دهد. برای ریخته‌گری‌های مقاطع بزرگ که در آن گریدهای استاندارد شکنندگی کاربید را در ضخامت‌های مقطع بالاتر از 80 تا 100 میلی‌متر نشان می‌دهند، مشخص شده است.

بازپخت محلول: عملیات حرارتی بحرانی برای فولاد منگنز

فولاد منگنز ریخته‌گری شده حاوی رسوب‌های کاربید مرز دانه‌ای است که آلیاژ را به شدت شکننده می‌کند و آن را مستعد شکست در حین کار می‌کند. بازپخت محلول - حرارت دادن به 1000 تا 1100 درجه سانتیگراد و خاموش کردن آب - این کاربیدها را در ماتریس آستنیت حل می کند و ساختار کاملا آستنیتی را بازیابی می کند و چقرمگی را به حداکثر می رساند. آنیل ناکافی محلول شایع ترین علت شکستگی زودرس صفحه فک در سرویس است و مشخصات کیفی است که خریداران باید هنگام تهیه قطعات ریخته گری سنگ شکن فولاد منگنز بالا بررسی کنند. شاخص‌های کلیدی عملیات حرارتی مناسب عبارتند از: ظاهر سطحی که با آب خنک می‌شود (با هوا خنک نمی‌شود)، داده‌های زمان و دمای ثبت شده که خیساندن کامل در دما را نشان می‌دهد، و مقادیر ضربه Charpy مطابق با حداقل ASTM A128 100 ژول برای درجه‌های استاندارد.

سنگ شکن فکی صفحه فکی ثابت فولاد منگنز بالا : طراحی، الگوهای پوشیدن و بهینه سازی عمر خدمات

صفحه فکی بخشی از سایش است که عملکرد سنگ شکن فکی را مشخص می کند. در یک سنگ شکن فکی، دو صفحه فکی - صفحه فکی ثابت (ایستا) و صفحه فکی چرخشی (متحرک) - محفظه خرد کردنی را ایجاد می کنند که در آن سنگ فشرده می شود تا زمانی که شکسته شود. صفحه فک ثابت معمولاً سریعتر از صفحه فک چرخشی فرسوده می شود زیرا سطح ثابتی است که مواد عمدتاً در برابر آن فشرده می شوند و هندسه و کیفیت مواد آن به طور مستقیم توزیع اندازه محصول، توان عملیاتی و فاصله بین تعویض صفحه فک را تعیین می کند.

هندسه صفحه فک ثابت و تأثیر آن بر عملکرد

سطح موجدار یک صفحه فک - برآمدگی ها و دره های متناوب در سرتاسر سطح خرد کننده - عملکردهای متعددی را انجام می دهد که اغلب به طور کامل مورد توجه قرار نمی گیرند:

• گرفتن و شروع شکستگی: برآمدگی ها نقاط تمرکز تنش را روی سطح سنگ ایجاد می کنند و در بارهای فشاری کمتری نسبت به یک صفحه مسطح، شکستگی را آغاز می کنند. هندسه رج با طراحی خوب، راندمان خرد کردن را بهبود می بخشد و مصرف انرژی ویژه را کاهش می دهد.
• توزیع پوشاک: موج‌ها سایش را در سطح بزرگ‌تری نسبت به صفحه صاف پخش می‌کنند. با فرسودگی برجستگی ها، سطح تماس افزایش می یابد، بار به طور یکنواخت توزیع می شود و سرعت سایش در طول عمر صفحه کاهش می یابد - یک اثر خود جبرانی که عمر مفید را در مقایسه با صفحات صاف افزایش می دهد.
• کنترل جریان مواد: الگوی برآمدگی جریان مواد را از طریق محفظه خرد کن هدایت می‌کند و از بسته‌بندی در محفظه بالایی جلوگیری می‌کند که باعث افزایش برق و آسیب زودرس آهن می‌شود.

گام ریج (فاصله بین قله های پشته مجاور) معمولاً برای سنگ شکن های اولیه که خوراک بزرگ را پردازش می کنند 50 تا 100 میلی متر است و برای کاربردهای ثانویه به 30 تا 60 میلی متر کاهش می یابد. ارتفاع برآمدگی 30 تا 50 میلی‌متر در صفحات جدید در پایان عمر مفید به تقریباً مسطح کاهش می‌یابد - پایش ارتفاع برآمدگی روشی قابل اعتماد برای ارزیابی عمر باقی‌مانده صفحه فک بدون برداشتن صفحه از سنگ شکن است.

الگوهای سایش روی صفحات فک ثابت: آنچه که آنها در مورد عملکرد سنگ شکن آشکار می کنند

توزیع مکانی سایش روی صفحه فک ثابت برداشته شده، اطلاعات تشخیصی در مورد عملیات خرد کردن است - نه فقط یک رکورد از دست دادن مواد. درک الگوهای سایش متداول، اقدامات اصلاحی را امکان پذیر می کند که عمر مجموعه صفحه فک بعدی را افزایش می دهد:

• سایش متمرکز در یک سوم پایین صفحه: نشان می دهد که سنگ شکن در حالت بسته ای کار می کند که برای اندازه مواد خوراکی بسیار سفت است - مواد بزرگ در حال بسته بندی محفظه پایینی هستند و سایش را در نزدیکی تخلیه متمرکز می کنند. CSS را باز کنید یا حداکثر اندازه فید را کاهش دهید.
• پوشیدن متمرکز در یک طرف بشقاب: توزیع غیر یکنواخت خوراک در عرض فک را نشان می دهد - مواد عمدتاً از یک طرف قیف خوراک وارد می شوند. هندسه ناودان تغذیه صحیح برای توزیع یکنواخت مواد در عرض کامل فک، به حداکثر رساندن استفاده از صفحه.
• سایش سریع در ناحیه بالایی: پیشنهاد می کند سختی مواد خوراک از ظرفیت سخت کاری فولاد منگنزی برای سطح انرژی ضربه عملیاتی بیشتر باشد. یک درجه منگنز اصلاح شده (Mn14Cr2 یا Mn18) یا یک صفحه فک دو فلزی را برای چرخه جایگزینی بعدی در نظر بگیرید.
• سایش یکنواخت و پیشرونده در سراسر صفحه کامل: الگوی ایده آل - توزیع صحیح خوراک، CSS مناسب و جفت شدن مواد و صفحه را نشان می دهد. به سادگی در فاصله زمانی برنامه ریزی شده جایگزین کنید و با همان مشخصات ادامه دهید.

معکوس کردن و جابجایی صفحات فک برای به حداکثر رساندن عمر سایش

بیشتر صفحات فک به طور متقارن طراحی شده اند تا امکان برگشت را فراهم کنند - چرخش صفحه 180 درجه تا قسمت بالایی فرسوده نشده را به منطقه خرد شدن پایینی با سایش بالا نشان دهد. معکوس کردن سیستماتیک صفحات فک در نقطه میانی عمر مفید آنها به طور مداوم عمر کل صفحه را 30 تا 50٪ افزایش می دهد. ، به عنوان موادی که در غیر این صورت به عنوان کاملاً فرسوده شده در ناحیه پایین دور انداخته می شوند، به یک موقعیت سایش کمتر منتقل می شوند و در آنجا به ارائه خدمات مفید ادامه می دهند. این عمل ساده است، هزینه مواد را صفر می کند و تنها موثرترین اندازه گیری افزایش طول عمر صفحه فک است که برای اپراتورهای سنگ شکن در دسترس است.

راهنمای انتخاب مواد: تطبیق آلیاژ با کاربرد

انتخاب سیستماتیک مواد ریخته‌گری سایش مستلزم ارزیابی صادقانه دو متغیر کاربردی است: سختی ساینده مواد خوراک (که به صورت سختی Mohs یا محتوای سیلیس بیان می‌شود) و سطح انرژی ضربه مرحله خرد کردن. این دو متغیر که در مقابل یکدیگر رسم شده‌اند، ماتریس انتخابی را تعریف می‌کنند که انتخاب آلیاژ را با اطمینان‌تر از توصیه‌های اصولی راهنمایی می‌کند.

تضمین کیفیت ریخته گری: چه چیزی را مشخص کنیم و چگونه تأیید کنیم

عملکرد ریخته گری سایش سنگ شکن در سرویس نه تنها به آلیاژ مشخص شده بلکه به کیفیت عمل ریخته گری، اجرای عملیات حرارتی و دقت ابعادی قطعه تمام شده بستگی دارد. یک صفحه فکی که از Mn13 به درستی مشخص شده است، اما با آنیل کردن محلول ناکافی، در روزهای اول سرویس شکسته می شود. ; یک میله دمنده کروم بالا با تخلخل انقباض داخلی مدتها قبل از رسیدن به عمر سایش مورد انتظارش در عیب از کار می افتد. مشخص کردن آلیاژ ضروری است اما کافی نیست - تضمین کیفیت فرآیند ریخته‌گری به همان اندازه حیاتی است.

تایید ترکیب شیمیایی

تجزیه و تحلیل طیف سنجی انتشار نوری (OES) یک ریخته گری کوپن آزمایشی با هر گرمای فلز، روش استاندارد برای تأیید اینکه ریخته گری تحویل داده شده مطابق با ترکیب آلیاژ مشخص شده است. عناصر کلیدی برای تأیید و محدوده تحمل آنها:

• برای فولاد منگنز بالا: منگنز 11-14٪ (یا محدوده مخصوص درجه)، C 1.0-1.35٪، Si حداکثر 1.0٪، P حداکثر 0.07٪ (فسفر فولاد منگنز را شکننده می کند - این حد بسیار مهم است و در ریخته گری های کم هزینه اغلب نقض می شود)، S حداکثر 0.05٪
• برای چدن با کروم بالا: کروم در ± 1.5٪ از درجه اسمی، C در ± 0.2٪ مشخصات، Si 0.4-1.2٪، منگنز 0.5-1.0٪، Mo (در صورت مشخص شده) در ± 0.1٪

الزامات تست سختی

تست سختی ریخته گری تمام شده، در دسترس ترین تأیید کیفیت کفایت عملیات حرارتی را فراهم می کند. حداقل سختی مورد نیاز و روش های آزمایش:

• ریخته گری فولاد منگنز بالا: سختی برینل 180-220 HBN روی سطح آنیل شده با محلول. مقادیر قابل توجهی بالاتر از 220 HBN نشان می دهد که محلول پخت ناقص با کاربیدهای باقی مانده (سخت تر اما شکننده تر) است. مقادیر کمتر از 180 HBN ممکن است نشان دهنده انحراف ترکیب باشد. تست سختی قابل حمل لیب روی سطح ریخته گری قبل از ارسال برای QC ورودی قابل قبول است.
• ریخته گری چدن با کروم بالا: سختی Rockwell C 58-68 HRC بسته به درجه و کاربرد (در جدول 1). آزمایش بر روی نقطه زمین روی سطح ریخته‌گری یا روی بلوک آزمایشی ریخته‌گری شده جداگانه که در معرض چرخه عملیات حرارتی مشابه ریخته‌گری‌های تولید قرار می‌گیرد.

تست غیر مخرب برای نقص های داخلی

حفره‌های انقباض و تخلخل داخلی شایع‌ترین عیب‌های ریخته‌گری در قطعات سایش سنگ شکن و خطرناک‌ترین آن‌ها هستند - آنها از بیرون نامرئی هستند اما به عنوان محل تمرکز تنش عمل می‌کنند که باعث شکستگی زودرس می‌شود. روش های آزمایش غیر مخرب قابل استفاده برای ریخته گری سنگ شکن:

• تست اولتراسونیک (UT): موثرترین روش برای تشخیص تخلخل داخلی، انقباض، و آخال در ریخته گری های سنگ شکن با مقطع ضخیم. باید برای صفحات فک بالاتر از ضخامت بخش 80 میلی متر و برای همه میله های ضربه و صفحات ضربه بالاتر از 60 میلی متر مشخص شود.
• بازرسی ذرات مغناطیسی (MPI): ترک های سطحی و نزدیک به سطح را در ریخته گری های فرومغناطیسی (فولاد منگنزی، فولاد مارتنزیتی) تشخیص می دهد. به ویژه برای بررسی نواحی تعمیر شده با جوش و باس های ریخته گری که غلظت تنش در آنها بالاتر است، مهم است.
• بازرسی بصری و ابعادی: تمام قطعات ریخته گری باید در برابر نقشه های ابعادی قبل از ارسال بازرسی شوند. ضخامت صفحه فک در نقاط اندازه‌گیری مشخص، عرض و ارتفاع صفحه فک، موقعیت‌ها و قطر سوراخ‌های نصب - این ابعاد باید مطابق با مشخصات سازنده سنگ شکن تأیید شوند تا از نصب صحیح و هم‌ترازی فک در سرویس اطمینان حاصل شود.

برنامه ریزی نصب، نظارت و تعویض: به حداکثر رساندن ارزش کل از ریخته گری های سایش سنگ شکن

بهترین مشخصات ریخته گری سایش ارزش کامل خود را تنها زمانی ارائه می دهد که با روش های صحیح نصب، نظارت سیستماتیک سایش، و برنامه ریزی جایگزینی ترکیب شود که حداکثر استفاده از مواد را بدون خطر شکست فاجعه بار ریخته گری یا آسیب به ساختار سنگ شکن به دست می آورد.

بهترین روش های نصب ورق فک

1. کاربرد ترکیب پشتیبان صحیح: صفحات فک باید با ترکیب رزین اپوکسی یا مواد پشتی مبتنی بر روی برای از بین بردن شکاف های بین صفحه عقب صفحه و فک سنگ شکن که باعث ترک خوردن صفحه در اثر بارهای خمشی چرخه ای می شود، پشتیبان شوند. نسبت مخلوط ترکیب پشت و زمان پخت باید از مشخصات سازنده پیروی کند - ترکیب کم پخت یا مخلوط نادرست پشتیبانی ناکافی را ارائه می دهد.
2. گیره کنترل شده با گشتاور: پیچ های نگهدارنده صفحه فکی باید به مقدار مشخص شده سازنده سنگ شکن گشتاور شده و پس از 8 تا 16 ساعت اول کار دوباره گشتاور شوند، زیرا نشستن اولیه ترکیب پشتی اجازه می دهد تا کمی کشش پیچ کاهش یابد. صفحات سست فک بر روی فک تکان می‌خورند و باعث ترک خوردن صفحه و فرسودگی سطح فک می‌شوند.
3. بررسی تراز موازی: پس از نصب، بررسی کنید که صفحات فک ثابت و چرخان در هر دو حالت باز و بسته در عرض کامل فک موازی باشند. صورت های غیر موازی فک باعث سایش ناهموار و بارگذاری موضعی می شود که به طور چشمگیری عمر صفحه را کوتاه می کند.
4. عملیات شکست اولیه: صفحات فک جدید را در 4 تا 8 ساعت اول کار با توان کاهش یافته اجرا کنید، به ترکیب پشتی اجازه می دهد تا تحت بار کاملاً خشک شود و صفحات در مقابل صورت فک قرار گیرند. بارگذاری تهاجمی صفحات جدید قبل از نشستن کاملاً خطر ترک خوردن صفحه در سوراخ های پیچ و مهره را به همراه دارد.

نظارت بر سایش و زمان بندی تعویض

تعویض صفحات فک و میله های دمنده در زمان صحیح - نه خیلی زود (هدر رفتن مواد باقیمانده) و نه خیلی دیر (خطر آسیب شکستگی به سنگ شکن) - نیاز به یک رویکرد نظارتی سیستماتیک دارد. روش های نظارتی توصیه شده:

• در هر بازرسی برنامه ریزی شده تعمیر و نگهداری، ارتفاع برجستگی صفحه فک را در سه نقطه (بالا، وسط، مرکز پایین) اندازه گیری و ثبت کنید. برای تعیین نرخ سایش و پیش‌بینی تاریخ تعویض، در برابر تن‌های انباشته‌ای که پردازش می‌شوند، نقشه بکشید.
• هنگامی که ضخامت باقیمانده به حداقل حد ایمن تعیین شده توسط سازنده سنگ شکن رسید، صفحات فک را تعویض کنید - معمولاً زمانی که برجستگی ها صاف شده اند و ضخامت کل 70 تا 75 درصد ضخامت اصلی کاهش یافته است. کار کردن فراتر از این نقطه خطر شکستگی صفحه تا سوراخ های پیچ نگهدارنده را در پی دارد.
• کاهش وزن میله ضربه را با وزن کردن یک میله مرجع در هر بازرسی کنترل کنید - نرخ کاهش وزن بر حسب کیلوگرم در 1000 تن فرآوری شده یک معیار نرخ سایش ثابت و مستقل از مواد را ارائه می دهد که امکان مقایسه عادلانه بین آلیاژهای مختلف و تامین کنندگان را فراهم می کند.
• تعویض صفحه فک را در طول پنجره های تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده برنامه ریزی کنید، هرگز به صورت واکنشی پس از شکستگی. شکستگی صفحات فک در حال سرویس اغلب به ریخته گری فک سنگ شکن و اجزای مجاور آسیب می رساند و یک تعویض برنامه ریزی شده قطعه سایش را به یک تعمیر عمده و بدون برنامه تبدیل می کند.