porady

W poszukiwaniu recepty na zużywające się części

Zużycie powierzchni części roboczych, takich jak szczęki, stożki czy młotki w urządzeniach kruszących jest powszechne i jak dotąd nie wymyślono sposobu na całkowite powstrzymanie tego procesu. Nauczono się jednak minimalizować wpływ poszczególnych zjawisk zachodzących podczas pracy.

Czynniki te można podzielić według poniższych kategorii:

RODZAJ KRUSZARKI

praca udarowa,
praca zgniatająca,
praca szlifująca,
prędkości w komorze.

CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE

temperatura,
wilgotność.

WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁU

abrazyjność,
twardość,
kruchość,
kształt,
uziarnienie wsadu,
uziarnienie produktu,
właściwości korozyjne.

Aby lepiej zrozumieć sam proces degradacji powierzchni w komorze kruszącej powinniśmy skupić się na dwóch podstawowych przyczynach, czyli na zużyciu zmęczeniowym i zużyciu abrazyjnym.

Zużycie zmęczeniowe

Wynika przede wszystkim z liczby cykli oraz amplitudy sił, na które mamy wpływ dobierając typ urządzenia kruszącego (przykład: kruszarki udarowe z reguły mają kilkukrotnie większe obroty niż kruszarki szczękowe). Na samą trwałość zmęczeniową mają również wpływ takie czynniki jak rodzaj obróbki plastycznej (odlew/odkuwka), obróbka termiczna, właściwości (wytrzymałość na rozciąganie wzdłużne/poprzeczne), moduł Younga, mikrostruktura materiału oraz ilość i rodzaj karbów itp. Ogół czynników jest na tyle skomplikowany, że trudno go odnieść prostymi wskazówkami do wybranych aplikacji.

Podział zużycia abrazyjnego

Żłobienie – charakteryzujące się dużymi bryłami i naciskami.

Szlifowanie – charakteryzujące się małymi bryłami i dużymi naciskami.

Zadrapywanie – charakteryzujące się małymi bryłami i brakiem nacisków.

Pierwszy typ jest częściej spotykany w kruszarkach wstępnych, drugi i trzeci we wtórnych, a trzeci jest typowy dla kruszarek wtórnych udarowych. Zużycie zależy również w dużym stopniu od abrazyjności materiału, do określania którego służy min. francuski indeks abrazyjności.

INDEKS ABRAZYJNOŚCI [g/Mg]:

Nieabrazyjny: > 100 g/Mg
Mało abrazyjny: 100 - 600 g/Mg
Średnio abrazyjny: 600 - 1200 g/Mg
Abrazyjny: 1200 - 1700 g/Mg
Mało abrazyjny: 1700 g/Mg <

Indeks abrazyjności dla przykładowych skał

Amfibolit: 300 - 1600 g/Mg
Bazalt: 500 - 2300 g/Mg
Diabaz: 450 - 2300 g/Mg
Dioryt: 400 - 1700 g/Mg
Dolomit: 20 - 450 g/Mg

Gabro: 1700 g/Mg
Gnejs: 600 - 1600 g/Mg
Granit: 900 - 1900 g/Mg
Żwir: 300 - 2500 g/Mg
Wapień: 0 - 500 g/Mg

Riolit: 700 - 1900 g/Mg
Piaskowiec: 300 - 2200 g/Mg
Kwarc: 1400 - 2400 g/Mg

Gdy już znamy rodzaje zużyć, warto zapoznać się z podstawowymi materiałami stosowanymi na części szybko zużywające się.

Austenistyczne stale wysoko mangamowe (Stal Hadfielda)

Słynna ze swojego utwardzania podczas pracy, w stanie ulepszonym cieplnie, posiada twardość tylko 220-250HV. Podczas pracy typowo ściskającej lub udarowej z dużym wsadem, wierzchnia warstwa o grubości 10-15mm potrafi utwardzić się nawet do 600HV, a przy pracy udarowej z małym wsadem wstępnie skruszonym osiągać będzie wartość 350-500 HV. Wierzchnia utwardzona warstwa w połączeniu z niezmiennym korpusem tworzy swoisty kompozyt o elastycznym i wiąskim rdzeniu z bardzo twardą powłoką. Stop ten świetnie radzi sobie ze żłobieniem.

Makrum w zależności od aplikacji oferuje stale o różnej zawartości manganu: od 13% do 22 % wraz z innymi dodatkami stopowymi:

HAD-STANDARD(L120G13),
HAD-SPECJALNA,
HAD-PREMIUM.

Martenzytyczne stale wysoko chromowe

Są to stale niemagnetyczne o podwyższonej zawartości chromu wraz z innymi dodatkami stopowymi. Charakteryzują się średnią udarnością oraz podwyższoną twardością. Są zalecane wszędzie tam, gdzie nie możemy zapewnić separacji elementów metalicznych ze wsadu oraz w urządzeniach, w których nie występuje duże ściskanie, a ze względu na aplikacje wymagana jest podwyższona odporność abrazyjna. Bardzo ważnym parametrem jest odpowiednia obróbka cielna, bez której materiał nie będzie sią znacząco różnił od standardowych stali konstrukcyjnych.

Makrum w zależności od aplikacji oferuje stale o różnej zawartości chromu wraz z innymi dodatkami stopowymi:

SM-STANDARD,
SM-SPECJALNA,
SM-PREMIUM.

Żeliwo Białe

Jest najtwardszym materiałem stosowanym w aplikacjach kruszących. Bardzo wysoka twardość pozwala skutecznie pracować z materiałami abrazyjnymi. Należy również pamiętać, że z bardzo dużą twardością wiąże się bardzo mała udarność, dlatego koniecznie musimy zapewnić separację zanieczyszczeń metalicznych we wsadzie oraz pamiętać o tym, aby nie stosować w aplikacjach wstępnie kruszących dużych brył – orientacyjnie w zależności od materiału będzie to około 400mm.