Kartiomurskaimen vuorauksen kulumisvian analysointi kuparikaivoksessa
Kuparikaivoksen työolosuhteet huomioon ottaen kartionmurskaimen kulumisvika analysoitiin. SEM-analyysi osoitti, että malmin poraaminen, leikkaaminen ja puristaminen (törmäys), jotka johtivat kaivoksiin, olivat hallitsevia kulumisvälineitä ja matalataajuisen väsymyksen aiheuttama väsymisvuoto oli yksi kulumisen epäonnistumisen keinoista. Siksi vuorausmateriaaleilla tulisi olla sekä erittäin korkea pinta malmin poraamisen ja leikkaamisen vastustamiseksi että erittäin suuri lujuus ja sitkeys matalataajuisen väsymisen ja iskujen kuormituksen vastustamiseksi. Joten korkean mangaaniteräksen seos valittiin vuorauksen alustavan kovuuden ja kovettumisnopeuden lisäämiseksi. Samaan aikaan korkean mangaaniteräksen metallurgisen valimon ja lämpökäsittelyominaisuuksien parantaminen oli myös tekijä, jota ei voitu sivuuttaa.
Asiakkaamme, Dexingin kuparikaivos, joka on Aasian suurin kuparikaivos. Siinä on yli 30 sarjaa kartiomurskaimia, joten tarvitset suuren määrän kartiomurskainten kuluvia osia joka vuosi. Sillä on monia murskaimen kulutusosien toimittajatnäiden osien laatu ei kuitenkaan ole vakaa. Siksi valimomme oli auttanut sitä löytämään kartiomurskainten vuorausten kulumisvaurion ja parantamaan sen käyttöikää.
Working kunto
Malmi Dexing Copper Mine -kaivoksessa voidaan jakaa porfyri- ja phyllite-tyyppiseen malmiin malmikappaleen tyypin mukaan. Malmin tilavuuden suhde on 1: 3. Kaivosalueella on kolme teollista hapetettua malmia, sekamalmia ja primaarista sulfidimalmia. Sulfidimalmi on päätyyppi ja sen osuus massasta on yli 99%.
Dexing-kuparimalmin kovuus on yleensä välillä f = 5-8, joka kuuluu keskikovaan malmiin. Fylliittityyppisen malmin keskimääräinen puristuslujuus on 84.8 MPa ja granodioriittityylisen malmin keskimääräinen puristuslujuus on 109.2 MPa.
Näytteenotto
Kulumisvaurioiden analyysin keskeinen vaihe on kulumispinnan morfologian analysointi, joten näyte on otettava kulutusjätteen uudesta kulumispinnasta. Liikkuva kartio (vuori), josta näytteet otimme, poistettiin juuri kartionmurskaimesta ja lähetettiin ajassa taaksepäin.
Rikki kartiomurskaimen vuori leikataan suuriksi näytteiksi happi-asetyleeniliekillä ja otetaan 4 näytettä ylhäältä alas. Näytteen koon on oltava sellainen, että lämpö ei vaikuta näytteenottopaikkaan. Ota sitten viira leikkausprosessin läpi näyte suuren näytteen keskeltä pyyhkäisyelektronimikroskooppia varten kulumismorfologian tarkkailemiseksi. Näytteen koko on noin 10 mm × 10 mm × 10 mm, ja yksi näyte otetaan mittaamaan mikrokovuuden muutos pinnasta sisäänpäin.
Näytteen tarkkailu suoritettiin pyyhkäisyelektronimikroskoopilla S-2700. Ennen elektronimikroskoopilla tapahtuvaa havainnointia näytteet puhdistettiin ultraääniaalloilla.
Käytä morfologiaa ja mekanismia
Kolmirunkoinen hankaava kuluminen muodostuu kartionmurskaimen vaipan, kartiomurskaimen koveran ja maamalmin väliin, ja vuorauksen pinta on monimutkaisessa jännitystilassa.
Valtavan jousen puristusjännityksen vaikutuksesta malmi tuottaa valtavan puristusjännityksen vuorauslevyn paikalliselle pinnalle, ja samalla liikkuva kartio tuottaa suurta leikkausjännitystä samanaikaisesti. Molemmat toimivat samanaikaisesti, mikä aiheuttaa vuorauslevyn talttauksen, leikkaamisen ja puristamisen.
Ensimmäisestä kuvasta ”Kulumorfologia kartionmurskaimen vuorausten epäonnistumisen jälkeen x100” kartion murskaava moottoroitu vuorauslevy suorittaa epäkeskisen pyörimisliikkeen. Kun se taipuu kiinteään vuorauslevyyn, se antaa valtavalle iskukuormitukselle rikkoutuneen malmin, mikä aiheuttaa vuorauslevyn puristumisen ja plastisen muodonmuutoksen. Jos toistuva plastinen muodonmuutos toistuu, vuori muodostaa useita puristus- (isku-) kuoppia, tarkista "Kulumorfologia kartionmurskaimen vuorausten epäonnistumisen jälkeen x500".
Samalla valtavan kuorman kantava malmi altistaa vuorauslevyn puristusjännitykselle ja leikkausjännitykselle. Puristusjännitys aiheuttaa liikkuvan vuorauksen plastisen muodonmuutoksen. Toistuvan toistuvan plastisen muodonmuutoksen tapauksessa vuorauksen pinnalle muodostuu lukuisia puristavia (isku) kuoppia, kuten seuraavat "Purista (isku) kuopat kartionmurskaimen vuorauksen kulutuspinnalle" kuvia. Samanaikaisesti ekstruusiokuopan pohjassa toistuvan ekstruusion jälkeen tapahtuu muodonmuutoksen vahvistumista ja plastisuus loppuu muodostaen hauras murtuma. Sen ulkonäkö "Hauraan murtuman morfologia kaivon pohjassa"
Lisähavainnot paljastivat, että malmi puristi vuorauksen pintaa valtavan murskausjännityksen vaikutuksesta. Koska malmilla on matala Platts-kovuus f-arvo, f-arvo heijastaa todellisuudessa malmin puristuslujuutta, f = R / 100, R tarkoittaa puristuslujuutta. Siksi malmin puristuslujuus on pieni, murtolujuus on myös pieni ja se on helppo rikkoa. Malmin rikkoutuessa se puristuu kuopan pohjaan vuorauksen alemman kovuuden vuoksi, katso seuraava kuva:
Samanaikaisesti, kun liikkuva kartio pyörii, malmin ja vuorauksen välille syntyy leikkausjännitystä. Liukuva malmi ja kaivon pohjalle puristettu malmi leikkaavat ja leikkaavat vuorauksen pinnan.
Siksi kartionmurskaimen vuorauksen tosiasiallisessa käytössä on samanaikaisesti leikkaus-, leikkaus- ja puristus- (isku) kuoppia. Mitä tulee kolmen kulutustyypin osuuteen, se ei liity pelkästään malmin voimaan ja kokoon, vaan myös Platts-kovuuden f arvoon, joka heijastaa malmin puristuslujuutta.
On huomattava, että kartiomurskaimella on suuri murskausvoima ja suuri pyörimisnopeus. Valtavan puristus- ja leikkauspaineen vaikutuksesta vuorauslevyyn kohdistuu ajoittaisia kosketuksen väsymiskuormituksia. Pintakerroksessa voi helposti esiintyä väsymishalkeamia, mikä aiheuttaa väsymystä. Hiutaleet ovat myös yksi murskaimen vuorauksen kulumisen vikatekijöistä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kartiomurskaimen vuorauksen kulumismekanismi on leikkaus-, muovi- ja väsymiskulujen rinnakkaiselo. Eri työolosuhteissa, erityisesti malmin kovuuden erilaisessa F-arvossa, kolmen kulumismekanismin osuudet ovat erilaiset.
Cone Crusher Liner -pintakovetus
Koska näytteeksi otetun kartionmurskaimen vuorauksen (vuorauslevyn) materiaali on korkea mangaaniterästä, päällystyslevylle kohdistuu valtava isku kuormitus kartionmurskaimen käytön aikana, joten sillä on hyvä työkarkaiseva vaikutus.
Kartiomurskaimen vuorauksen kovuus
erä | Etäisyys pinnasta (mm) | |||||||||
0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | |
1 (ylempi alue) | 527 | 350 | 336 | 313 | 291 | 285 | 285 | 250 | 245 | 264 |
2 (keskialue) | 569 | 336 | 283 | 299 | 265 | 248 | 257 | 243 | 245 | 245 |
3 (ala-alue) | 494 | 289 | 280 | 272 | 274 | 274 | 269 | 246 | 245 | 230 |
Taulukon testituloksista voidaan nähdä, että kartionmurskaimen vuoraukseen kohdistuu valtava törmäyskuormitus murskatussa malmissa. Vuoripinnan kovuus Hv voi olla jopa 500 tai enemmän, mutta kovettumissyvyys on vain 2 mm.
Siksi vuorauksen vaaditaan olevan hyvä sitkeys ja riittävä lujuus vastustamaan valtavaa isku kuormitusta ja aiheuttamaan halkeilua.
Saman vuorauslevyn eri osien pintakovetusarvot ovat erilaiset, mikä osoittaa, että vuorauslevyn eri osilla on erilaiset jännitykset ja erikokoiset malmit.
Liikkuvan vuorauslevyn yläosaan vaikuttaa suuri malmi, joten kovettumisarvo on suurin; kun taas liikkuvan vuorauslevyn alaosassa malmi on rikkoutunut ja sen pintakovettumisarvo on pieni.
Materiaalivalikoima
Edellä esitetyn kulumismorfologian ja kulumismekanismin analyysin mukaan kartionmurskaimen vuori ei vain vaadi suurta pintakovuutta vastustaakseen malmin talttausta ja leikkaamista, vaan vaatii myös suurta lujuutta ja sitkeyttä kestävyyden parantamiseksi suurille iskuille ja matalalle syklin väsymiskyvylle. rikkoa ja rikkoa. Siksi kartionmurskaimen vuorauksen materiaalivalinnan perusedellytys on lisätä pinnan kovuutta mahdollisimman paljon ja parantaa sen kestävyyttä leikkauskulumiselle varmistaen samalla, että vuori ei halkeile. Korkean mangaaniteräksen korkean plastisuuden ja sitkeyden sekä muiden kulutusta kestävien materiaalien vertaansa vailla olevan korkean kovettumiskyvyn vuoksi korkea mangaaniteräs on edelleen valittu materiaali kartionmurskaimille. Kuitenkin, kun murskaimen teho kasvaa edelleen, murskaussuhde kasvaa ja malmilaji vähenee edelleen, erityisesti Dexing Copper Mine on laiha malmi, ja korkean mangaaniteräksen on yleensä vaikea täyttää tuotantovaatimukset. Siksi on tarpeen lisätä korkea-mangaaniteräksen alkukovuutta ja lisätä sen kovettumisnopeutta edellyttäen, että korkeammangaaniteräksen luonteenomaiset ominaisuudet käytetään paremmin ja että korkean mangaaniteräksen plastisuus ja sitkeys ovat asianmukaiset. . Tämän perusteella tavallisen korkean mangaaniteräksen koostumukseen perustuen harkitsemme lejeerinkikäsittelyä korkean mangaaniteräksen lujuuden ja kovuuden parantamiseksi ja huomattavan määrän suuren kovuuden massapisteiden tasaiseksi jakamiseksi austeniitin perusteella parantamaan kuluneiden hitaampaa kulumista. Seosaineiden lisääminen korkea-mangaaniteräksille on kuitenkin hyödyllistä lujuuden ja kovuuden parantamiseksi, mutta se johtaa väistämättä plastisuuden ja sitkeyden vähenemiseen. Siksi seosaineiden määrä on lisättävä, jotta vältetään liiallinen plastisuuden ja sitkeyden väheneminen ja pirstoutuminen. Joten valimomme ehdottaa CrMoVTiRe-mangaaniteräksen käyttämistä kartionmurskaimen vuorausten valamiseen,
CrMoVTiRe mangaaniteräksen kemiallinen koostumus | |||||||||
C | Si | Mn | S | P | Cr | Mo | V | Ti | Re |
1. 3 ~ 1. 5 | 0. 3 ~ 0. 6 | 13 ~ 15 | <0, 04 | <0, 07 | 1. 8 ~ 2. 2 | 0. 8 ~ 1. 2 | 0. 3 ~ 0. 5 | 0. 15 ~ 0. 25 | 0. 5 |
Testitulokset osoittavat, että CrMoV TiRe -korkean mangaaniteräksen alkuperäinen kovuus voi nousta noin HB 260: een, mikä parantaa leikkauskulumisen kestävyyttä.
Seosaineiden lisääminen, erityisesti karbidin muodostavien elementtien lisääminen, johtaa väistämättä liukenemattomien karbidien määrän lisääntymiseen, mikä vähentää plastisuutta ja sitkeyttä jossain määrin verrattuna tavallisiin korkea-mangaaniteräksiin.
Pidämme tärkeänä korkean mangaaniterästen seostamista, mutta emme saa unohtaa metallurgisen laadun parantamista etenkään vähentämällä fosforin määrää ja sulkeumia. Tämä on taloudellinen ja kätevä tapa parantaa korkean mangaaniteräksen vuorausten käyttöikää. Vedenkestokäsittelyn aikana lämpökäsittelyprosessin parametreja, kuten veden sitkeyden käsittelylämpötilaa, veden sisään- ja ulostuloaikaa sekä veden lämpötilaa, on valvottava tarkasti siten, että liukenemattomien karbidien ja saostuneiden karbidien määrää hallitaan kansallisten standardien määrittelemällä alueella.
On huomattava, että samalla kun kiinnitetään huomiota kartiomurskaimen vuorauksen materiaaliin, valuprosessin muotoilua ei pidä jättää huomiotta. Kartiomurskaimen vuorauksen seinämän paksuus on suuri ja hienon murskatun vuorauksen suurin seinämän paksuus voi nousta 200 mm: iin. Jos käytetään tavallista hiekkavalua, jäähdytysnopeus on hitaampi ja valulämpötilaa ei valvota tarkasti. Karkea. Karkeiden jyvien vuoksi vain yksi rake havaitaan 100-kertaiseksi suurennettuna, joten sitä zoomataan vain 50-kertaiseksi, joten sitä ei voida arvioida GB6394: n kansallisen standardin mukaisesti. Viljan puhdistaminen auttaa pidentämään vuorauksen käyttöikää.
Siksi valuprosessissa on suositeltavaa käyttää metallimuottihiekkaa ja alentaa kaatamislämpötilaa, mikä auttaa puhdistamaan korkean mangaaniteräksen vuorauslevyn jyviä.