Analisis Kegagalan Keausan Cone Crusher Liner di Tambang Tembaga
Mengingat kondisi kerja Tambang Tembaga, dilakukan analisis terhadap kerusakan keausan cone crusher. Analisis SEM menunjukkan bahwa pemboran, pemotongan dan pemerasan (impak) bijih yang menghasilkan pit merupakan sarana keausan yang mendominasi dan spalling kelelahan akibat kelelahan frekuensi rendah merupakan salah satu sarana kegagalan keausan. Oleh karena itu, bahan pelapis harus memiliki permukaan yang sangat tinggi untuk menahan pengeboran dan pemotongan bijih serta kekuatan dan ketangguhan yang sangat tinggi untuk menahan kelelahan dan beban benturan frekuensi rendah. Jadi, paduan baja mangan tinggi dipilih untuk meningkatkan kekerasan awal dan tingkat pengerasan kerja liner. Sementara itu, peningkatan kualitas pengecoran metalurgi dan perlakuan panas baja mangan tinggi juga menjadi faktor yang tidak bisa diabaikan.
Pelanggan kami, tambang tembaga Dexing, yang merupakan tambang tembaga terbesar di Asia. Ini memiliki lebih dari 30 set penghancur kerucut, jadi perlu sejumlah besar penghancur kerucut memakai suku cadang setiap tahun. Ini memiliki banyak pemasok suku cadang crusher memakaiNamun, kualitas suku cadang ini tidak stabil. Oleh karena itu, pengecoran kami telah membantunya menemukan kegagalan keausan cone crusher liner dan meningkatkan umur rentangnya.
Kondisi Kerja
Bijih di Tambang Tembaga Dexing dapat dibedakan menjadi bijih jenis porfiri dan jenis filit sesuai dengan jenis batuan tubuh bijih. Perbandingan volume bijih adalah 1: 3. Di areal penambangan terdapat tiga jenis industri yaitu bijih teroksidasi, bijih campuran, dan bijih sulfida primer. Bijih sulfida adalah jenis utama dan menyumbang lebih dari 99% massa.
Kekerasan bijih tembaga Dexing umumnya antara f = 5-8, yang termasuk dalam bijih dengan kekerasan sedang. Kuat tekan rata-rata bijih jenis filit adalah 84.8 MPa, dan kuat tekan rata-rata bijih jenis granodiorit adalah 109.2 MPa.
Sampling
Langkah kunci dari analisis kegagalan keausan adalah menganalisis morfologi permukaan keausan, sehingga sampel harus diambil dari permukaan keausan baru dari puing-puing keausan. Kerucut bergerak (liner) yang kami sampel baru saja dikeluarkan dari penghancur kerucut dan dikirim kembali ke masa lalu.
Yang rusak kapal penghancur kerucut dipotong menjadi sampel besar dengan nyala oksigen-asetilen, dan 4 sampel diambil dari atas ke bawah. Ukuran sampel harus sedemikian rupa sehingga lokasi pengambilan sampel tidak terpengaruh oleh panas. Kemudian, melalui proses pemotongan kawat, ambil sampel di tengah sampel besar untuk dipindai di mikroskop elektron guna mengamati morfologi keausan. Ukuran sampel sekitar 10 mm × 10 mm × 10 mm, dan satu sampel diambil untuk mengukur perubahan kekerasan mikro dari permukaan ke dalam.
Pengamatan spesimen dilakukan pada mikroskop elektron scanning S-2700. Sebelum dilakukan pengamatan dengan mikroskop elektron, sampel dibersihkan dengan gelombang ultrasonik.
Morfologi Keausan dan Mekanisme Keausan
Keausan abrasif tiga bodi terbentuk antara mantel penghancur kerucut, kerucut penghancur kerucut dan bijih tanah, dan permukaan liner berada dalam keadaan tegangan yang kompleks.
Di bawah aksi tegangan tekan pegas yang besar, bijih menghasilkan tegangan tekan yang sangat besar pada permukaan lokal pelat pelapis, dan pada saat yang sama, kerucut yang bergerak menghasilkan tegangan geser yang tinggi pada saat yang bersamaan. Keduanya bekerja pada saat yang sama, yang menyebabkan pahat, pemotongan, dan ekstrusi pelat pelapis.
Dari gambar pertama “Keausan Morfologi Setelah Kerucut Crusher Liner Kegagalan x100”, pelat lapisan bermotor penghancur kerucut melakukan gerakan rotasi eksentrik. Ketika dibelokkan ke pelat pelapis tetap, itu akan memberikan beban benturan yang besar pada bijih yang rusak, menyebabkan pelat pelapis terjepit dan berubah bentuk secara plastik. Dalam kasus deformasi plastik berulang, liner membentuk banyak lubang pemerasan (benturan), periksa "Keausan Morfologi Setelah Kerucut Crusher Liners Kegagalan x500".
Pada saat yang sama, bijih yang menahan beban besar akan menyebabkan pelat pelapis mengalami tegangan tekan dan tegangan geser. Tegangan kompresi menyebabkan deformasi plastis pada liner yang bergerak. Dalam kasus deformasi plastik berulang, banyak lubang pemerasan (tumbukan) terbentuk pada permukaan liner, seperti gambar “Lubang pemerasan (tumbukan) pada permukaan pemakaian lapisan penghancur kerucut” berikut. Pada saat yang sama, di dasar lubang ekstrusi, setelah ekstrusi berulang, terjadi penguatan deformasi dan plastisitas habis untuk membentuk retakan rapuh. Penampilannya "Morfologi retakan getas di dasar lubang"
Pengamatan lebih lanjut mengungkapkan bahwa bijih menekan permukaan liner di bawah pengaruh tekanan penghancuran yang besar. Karena bijih memiliki nilai kekerasan Platts rendah, nilai f sebenarnya mencerminkan kuat tekan bijih, f = R / 100, R berarti kuat tekan. Oleh karena itu kuat tekan bijih rendah, kuat putusnya juga rendah, dan mudah pecah. Setelah bijih pecah, itu diperas ke dasar lubang karena kekerasan lapisan yang lebih rendah, lihat gambar berikut:
Pada saat yang sama, saat kerucut bergerak berputar, tegangan geser dihasilkan antara bijih dan liner. Bijih geser dan bijih yang diperas di dasar lubang memotong dan memotong permukaan lapisan.
Oleh karena itu, dalam operasi aktual lapisan penghancur kerucut, ada lubang pemotongan, pemotongan, dan pengepresan (benturan) secara bersamaan. Berbagai bentuk keausan. Adapun proporsi dari ketiga jenis keausan tersebut tidak hanya terkait dengan gaya dan ukuran bijih, tetapi juga nilai kekerasan Platts f yang mencerminkan kuat tekan bijih.
Perlu dicatat bahwa cone crusher memiliki gaya penghancur yang besar dan kecepatan putaran yang tinggi. Di bawah aksi kompresi besar dan tekanan geser, papan pelapis mengalami beban kelelahan kontak berkala. Retakan fatik dapat dengan mudah terjadi pada lapisan bawah permukaan, sehingga terjadi penumpukan kelelahan. Flaking juga menjadi salah satu faktor kegagalan keausan crusher liner.
Singkatnya, mekanisme keausan lapisan penghancur kerucut adalah koeksistensi antara keausan pemotongan, keausan plastik, dan keausan fatik. Dengan kondisi kerja yang berbeda, terutama nilai F kekerasan bijih yang berbeda, maka proporsi ketiga mekanisme keausan berbeda.
Pengerasan permukaan Cone Crusher Liner
Karena bahan sampel cone crusher liner (pelat pelapis) adalah baja mangan tinggi, pelat pelapis mengalami beban benturan yang besar selama pengoperasian cone crusher, sehingga memiliki efek pengerasan kerja yang baik.
Kekerasan Cone Crusher Liner
Barang | Jarak Dari Permukaan (mm) | |||||||||
0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | |
1 (area atas) | 527 | 350 | 336 | 313 | 291 | 285 | 285 | 250 | 245 | 264 |
2 (area tengah) | 569 | 336 | 283 | 299 | 265 | 248 | 257 | 243 | 245 | 245 |
3 (area bawah) | 494 | 289 | 280 | 272 | 274 | 274 | 269 | 246 | 245 | 230 |
Dapat dilihat dari tabel hasil pengujian bahwa cone crusher liner mengalami beban benturan yang sangat besar pada bijih yang dihancurkan. Kekerasan Hv dari permukaan liner bisa mencapai 500 atau lebih, tetapi kedalaman pengerasan hanya dalam 2 mm.
Oleh karena itu, liner harus memiliki ketangguhan yang baik dan kekuatan yang cukup untuk menahan beban benturan yang besar dan menyebabkan chipping.
Nilai pengerasan permukaan dari bagian yang berbeda dari papan lapisan yang sama berbeda, yang menunjukkan bahwa bagian yang berbeda dari papan lapisan memiliki tekanan yang berbeda dan ukuran bijih yang berbeda.
Bagian atas papan pelapis yang bergerak dipengaruhi oleh bijih besar, sehingga nilai pengerasannya paling tinggi; sedangkan pada bagian bawah dari moving lining board, bijih telah pecah, dan nilai pengerasan permukaannya rendah.
Pemilihan Bahan
Menurut analisis morfologi keausan dan mekanisme keausan di atas, lapisan penghancur kerucut tidak hanya membutuhkan kekerasan permukaan yang tinggi untuk menahan pahat dan pemotongan bijih tetapi juga membutuhkan kekuatan dan ketangguhan tinggi untuk meningkatkan ketahanan terhadap beban benturan yang besar dan kemampuan kelelahan siklus rendah, tidak akan istirahat dan istirahat. Oleh karena itu, persyaratan dasar untuk pemilihan material cone crusher liner adalah untuk meningkatkan kekerasan permukaan sebanyak mungkin dan meningkatkan ketahanannya terhadap keausan pemotongan sekaligus memastikan bahwa liner tidak retak. Karena plastisitas dan ketangguhan tinggi baja mangan tinggi, dan kemampuan pengerasan kerja tinggi yang tak tertandingi dari bahan tahan aus lainnya, baja mangan tinggi masih menjadi bahan pilihan untuk lapisan penghancur kerucut. Namun, karena kekuatan penghancur terus meningkat, rasio penghancuran meningkat dan kadar bijih terus menurun, terutama Tambang Tembaga Dexing adalah bijih tanpa lemak, dan umumnya baja mangan tinggi sulit memenuhi persyaratan produksi. Oleh karena itu, perlu untuk meningkatkan kekerasan awal baja mangan tinggi dan meningkatkan laju pengerasan kerja dengan alasan lebih baik menggunakan karakteristik yang melekat pada baja mangan tinggi dan memastikan bahwa baja mangan tinggi memiliki plastisitas dan ketangguhan yang tepat. . Berdasarkan ini, berdasarkan komposisi baja mangan tinggi biasa, kami mempertimbangkan perlakuan paduan untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja mangan tinggi dan secara merata mendistribusikan sejumlah besar titik massa kekerasan tinggi berdasarkan austenit untuk memperbaiki bentuk aus liner, Memperlambat tingkat keausan. Namun, penambahan elemen paduan pada baja dengan mangan tinggi bermanfaat untuk peningkatan kekuatan dan kekerasan, tetapi pasti akan mengarah pada pengurangan plastisitas dan ketangguhan. Oleh karena itu, jumlah elemen paduan harus ditambahkan untuk menghindari pengurangan plastisitas dan ketangguhan yang berlebihan dan menyebabkan fragmentasi. Jadi pengecoran kami menyarankan menggunakan baja mangan CrMoVTiRe untuk melemparkan liner penghancur kerucut mereka,
Komposisi Kimia Baja Mangan CrMoVTiRe | |||||||||
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 |
Hasil pengujian menunjukkan bahwa kekerasan awal baja mangan tinggi CrMoV TiRe dapat mencapai sekitar HB 260, yang kondusif untuk meningkatkan ketahanan terhadap keausan pemotongan.
Akan tetapi, penambahan elemen paduan, terutama penambahan elemen pembentuk karbida, niscaya akan menyebabkan peningkatan jumlah karbida tak terlarut, yang akan mengurangi plastisitas dan ketangguhan sampai batas tertentu dibandingkan dengan baja mangan tinggi biasa.
Sementara mementingkan paduan baja mangan tinggi, kita tidak boleh mengabaikan peningkatan kualitas metalurgi, terutama mengurangi jumlah fosfor dan inklusi. Ini adalah cara yang ekonomis dan nyaman untuk meningkatkan masa pakai lapisan baja mangan tinggi. Selama pengolahan ketangguhan air, parameter proses perlakuan panas seperti suhu perlakuan ketangguhan air, waktu masuk dan keluar air, dan suhu air harus dikontrol dengan ketat sehingga jumlah karbida yang tidak larut dan karbida yang diendapkan dikontrol dalam kisaran yang ditentukan oleh standar nasional.
Perlu diperhatikan bahwa dengan memperhatikan material cone crusher liner, perumusan proses pengecoran tidak boleh diabaikan. Ketebalan dinding lapisan kerucut crusher besar, dan ketebalan dinding maksimum dari lapisan halus yang dihancurkan dapat mencapai 200 mm. Jika pengecoran pasir biasa digunakan, laju pendinginan lebih lambat, dan suhu pengecoran tidak dikontrol secara ketat. Kasar. Karena butirannya yang kasar, hanya satu butir yang teramati saat diperbesar hingga 100 kali, sehingga hanya diperbesar hingga 50 kali, sehingga tidak dapat dievaluasi menurut standar nasional GB6394. Perbaikan butiran akan membantu meningkatkan masa pakai liner.
Oleh karena itu, dalam proses pengecoran, disarankan untuk menggunakan pasir cetakan logam dan mengurangi suhu penuangan, yang akan membantu menghaluskan butiran pelat lapisan baja mangan tinggi.