Nell'attuale contesto finanziario, la base dei costi è una considerazione significativa per la cura di una società estrattiva efficiente, così come i prezzi di usura associati ai frantoi a cono possono essere un centro di spesa significativo. Questo documento descrive una tecnica per ridurre i prezzi di usura mediante rivestimenti di frantoio con rivestimento duro. Sebbene questo processo non sia nuovo per il mercato estrattivo, non è lo standard, poiché ci sono diversi scettici che l'hanno provato in passato con amari ricordi. Tuttavia, il processo è stato effettivamente sviluppato negli ultimi anni e può funzionare bene nelle applicazioni appropriate.
I frantoi a cono funzionano avendo la roccia alimentata nella parte superiore della camera del frantoio. La camera è rivestita con componenti di usura, parti di usura del frantoio a cono vale a dire il mantello e le concavi. Quando la pietra cade attraverso la camera soffocata, lo schiacciamento si ottiene quando il movimento del mantello fa sì che pressioni di compressione e abrasiva agiscano sulla pietra e anche sul rivestimento del piatto, creando danni alla roccia.
Le camicie sono prodotte in acciaio al manganese piuttosto che in acciaio normale poiché il materiale al manganese offre sicurezza contro l'abrasione (l'acciaio normale in genere ha una tolleranza di utilizzo inferiore a quella richiesta dagli obblighi di schiacciamento). A seconda della roccia che viene frantumata, la porzione di manganese nei rivestimenti può variare dal 12% al 23% circa. È necessario prestare attenzione durante la scelta, poiché un manganese inadeguato non salvaguarderà il rivestimento, mentre un eccesso può portare a fragilità nel rivestimento, causando il fallimento non per usura ma con fratture. In entrambi i casi, il costo del manganese può essere considerevole ma, come dimostrerà questo documento, questo può essere ridotto.
Con l'uso continuato la struttura cristallina dell'acciaio al manganese cambia, diventando più densa. Ciò si verifica quando la pietra che viene frantumata viene spinta contro il rivestimento facendola "indurire". Il manganese "verde" inizia intorno a 25 Rockwell (250 Brinell) e può raggiungere una durezza di circa 60 Rockwell (660 Brinell) dopo un periodo di incrudimento.
Selezione della fodera
Quando si seleziona un frantoio, anche il rivestimento della vasca varia nel tipo:
- Grossa: ampia apertura di ingresso
- Medium: apertura di ingresso media
- Fine: piccola apertura di ingresso
Ancora una volta, la selezione dipende dal prodotto richiesto e dalla materia prima. La consultazione con i produttori è essenziale, alcuni dei quali forniranno strutture di progettazione di computer e offriranno servizi di analisi dell'usura sia per i propri frantoi che per altri tipi di frantoio, tale è il livello di concorrenza.
Selezione del frantoio
La corretta selezione della camera di frantumazione è fondamentale quando si installa un frantoio a cono. Il rapporto di riduzione, che a sua volta determina il prodotto realizzato, dipende dalla camera selezionata. Inoltre, l'impostazione del lato chiuso (lo spazio dove si ottiene il massimo schiacciamento) influisce sia sull'usura che sul prodotto prodotto. Ad esempio, se si utilizza un'unità standard al posto di una testina, si verifica una riduzione del prodotto fine, con conseguente ricircolo e, quindi, maggiore usura.
Le caratteristiche delle principali tipologie di camera sono:
Standard: angolo meno profondo di una testa costiera con una faccia più lunga. Adatto per dimensioni di alimentazione maggiori, generalmente + 100 mm, con un'ampia curva di classificazione dell'avanzamento. Adatto per l'uso come frantoio secondario ma, se viene introdotta un'alimentazione più piccola, può diventare suscettibile di impaccamento / blocchi.
Shorthead: angolo più ripido di uno standard con una faccia di schiacciamento più corta. Adatto per dimensioni di alimentazione più piccole, generalmente –100 mm, con una curva di classificazione dell'avanzamento corta. Adatto per l'uso come frantoio terziario ma non accetterà grandi dimensioni di alimentazione a causa della sua apertura di alimentazione più piccola.
riporto
Al fine di prevenire l'usura del liner durante il periodo iniziale di incrudimento, gli appaltatori specializzati possono rivestire i liner con una superficie protettiva. Questo processo deve essere eseguito con grande attenzione perché le fodere di manganese possono deformarsi e / o restringersi durante il processo, causando un cattivo adattamento al frantoio. Le piccole distorsioni non sono generalmente un problema nei frantoi che utilizzano il composto di supporto, poiché il materiale di supporto compensa tali irregolarità. Per applicare il rivestimento protettivo, il rivestimento viene posto su un piatto rotante e accuratamente preriscaldato. Una perlina di carburo di cromo di 3 mm di spessore è saldata al rivestimento mentre il tavolo gira. Le aree che richiedono un trattamento sono determinate dal modello di usura su un normale set di rivestimenti e sperimentando i modelli di usura risultanti su rivestimenti trattati. Il rivestimento duro può conferire alle scarpette un rivestimento protettivo fino a 62 Rockwell fino a quando non si consuma, ma a questo punto il manganese dovrebbe essersi indurito fino alla sua massima durezza di circa 60 Rockwell.
Nelle prove condotte presso Quarry Quarry il mantello di un frantoio Nordberg standard da 3 piedi aveva uno spessore di 3 mm di riporto duro applicato dall'alto verso il basso, sovrapposto con altri 3 mm dal centro verso il basso, con altri 3 mm vicino al fondo (cioè uno spessore totale di 3 mm dove la pietra entra nel frantoio, 6 mm dove è evidente lo schiacciamento e 9 mm nel punto di scarico). L'usura non era così grave sul rivestimento della ciotola, quindi questo è stato trattato con un unico spessore di 3 mm su tutta la sua superficie. La pietra in lavorazione era una quarzite con un contenuto di silice dell'85%, un PSV di 65 e un AAV di 2.
Implicazioni sulla salute e la sicurezza
Sulla maggior parte dei frantoi a cono, i rivestimenti in manganese grezzi sono montati sul gruppo della testa e concave utilizzando un materiale epossidico comunemente noto come supporto del frantoio. È noto che l'esposizione a questo materiale di supporto provoca casi di sensibilizzazione, una condizione che può portare a reazioni allergiche violente in caso di esposizione minuta, causando possibile insufficienza respiratoria. Qualsiasi riduzione delle modifiche alle parti soggette a usura non solo ridurrà l'esposizione ai composti di supporto (un miglioramento delle condizioni di lavoro dei dipendenti richieste da COSHH), ma ridurrà anche l'uso di gru o verricelli aerei, riducendo ulteriormente la frequenza di situazioni potenzialmente pericolose. Alcuni frantoi a cono non utilizzano il supporto, ma hanno invece rivestimenti di precisione e lavorati a macchina. Il lavoro per ridurre l'usura su questi è stato effettuato ma non è discusso in questo documento.
Una delle fonti più comuni di usura è il contenuto di silice della pietra che viene frantumata.
Le rocce con un basso contenuto di silice, ad esempio calcare di buona qualità, normalmente non danno luogo a costi di usura elevati, mentre la roccia che contiene un'elevata componente di silice, ad esempio arenaria, sabbia e ghiaia, ecc. Lo fa invariabilmente. Il problema di solito si verifica non appena le fodere vengono montate, con il manganese che si consuma prima che abbia la possibilità di indurirsi. I costi di usura risultanti possono essere considerevoli, poiché di solito sono coinvolti nuovi rivestimenti, gru, montatori e tempi di fermo associati.