Analisi del cedimento per usura del rivestimento del frantoio a cono nella miniera di rame
In considerazione delle condizioni di lavoro di Copper Mine, è stata effettuata l'analisi del cedimento per usura del frantoio a cono. L'analisi SEM ha mostrato che la perforazione, il taglio e la spremitura (impatto) del minerale che ha provocato i pozzi erano i mezzi di usura dominanti e la scheggiatura per fatica causata dalla fatica a bassa frequenza era uno dei mezzi di rottura per usura. Pertanto, i materiali di rivestimento dovrebbero essere tenuti ad avere sia una superficie molto elevata per resistere alla perforazione e al taglio del minerale, sia una resistenza e una tenacità molto elevate per resistere alla fatica a bassa frequenza e al carico di impatto. Pertanto, è stata selezionata una lega di acciaio al manganese per aumentare la durezza preliminare e il tasso di incrudimento del rivestimento. Nel frattempo, anche il miglioramento della fonderia metallurgica e delle qualità di trattamento termico dell'acciaio ad alto contenuto di manganese era un fattore che non poteva essere ignorato.
Il nostro cliente, la miniera di rame di Dexing, che è la più grande miniera di rame dell'Asia. Ha più di 30 set di frantoi a cono, quindi è necessario un gran numero di parti soggette ad usura dei frantoi a cono ogni anno. Ne ha molti fornitori di parti di usura del frantoiotuttavia, la qualità di queste parti non è stabile. Pertanto, la nostra fonderia l'aveva aiutata a trovare il cedimento per usura delle camicie del frantoio a cono e migliorarne la durata.
Condizioni Di Lavoro
Il minerale nella miniera di rame di Dexing può essere diviso in porfido e minerale di tipo fillite in base al tipo di roccia del corpo del minerale. Il rapporto tra il volume del minerale è 1: 3. Nell'area mineraria, ci sono tre tipi industriali di minerale ossidato, minerale misto e minerale solfuro primario. Il minerale solfuro è il tipo principale e rappresenta oltre il 99% della massa.
La durezza del minerale di rame Dexing è generalmente compresa tra f = 5-8, che appartiene al minerale di media durezza. La resistenza alla compressione media del minerale di tipo fillite è 84.8 MPa e la resistenza alla compressione media del minerale di tipo granodiorite è 109.2 MPa.
Campionamento
Il passaggio chiave dell'analisi del cedimento per usura è analizzare la morfologia della superficie di usura, quindi il campione deve essere prelevato dalla superficie di usura fresca dei detriti di usura. Il cono mobile (rivestimento) che abbiamo campionato è stato appena rimosso dal frantoio a cono e spedito indietro nel tempo.
Il rotto rivestimento del frantoio a cono viene tagliato in grandi campioni mediante fiamma di ossigeno-acetilene e vengono prelevati 4 campioni dall'alto verso il basso. La dimensione del campione dovrebbe essere tale che il sito di campionamento non sia influenzato dal calore. Quindi, attraverso il processo di taglio del filo, estrarre il campione al centro del campione grande per il microscopio elettronico a scansione per osservare la morfologia dell'usura. La dimensione del campione è di circa 10 mm × 10 mm × 10 mm e viene prelevato un campione per misurare la variazione di microdurezza dalla superficie verso l'interno.
L'osservazione del campione è stata eseguita su un microscopio elettronico a scansione S-2700. Prima dell'osservazione al microscopio elettronico, i campioni sono stati puliti con onde ultrasoniche.
Morfologia e meccanismo di usura
L'usura abrasiva a tre corpi si forma tra il mantello del frantoio a cono, il concavo del frantoio a cono e il minerale macinato, e la superficie del rivestimento è in uno stato di stress complesso.
Sotto l'azione di un'enorme sollecitazione di compressione della molla, il minerale genera un'enorme sollecitazione di compressione sulla superficie locale della piastra di rivestimento e, allo stesso tempo, il cono mobile genera allo stesso tempo un'elevata sollecitazione di taglio. I due agiscono contemporaneamente, il che provoca scalpellatura, taglio ed estrusione della piastra di rivestimento.
Dalla prima immagine "Morfologia dell'usura dopo il guasto x100 delle camicie del frantoio a cono", la piastra di rivestimento motorizzata di frantumazione del cono esegue un movimento di rotazione eccentrico. Quando viene deviato verso la piastra di rivestimento fissa, darà un enorme carico di impatto al minerale rotto, provocando la compressione e la deformazione plastica della piastra di rivestimento. In caso di deformazione plastica ripetuta e ripetuta, il rivestimento forma numerose cavità di compressione (impatto), controllare la "Morfologia dell'usura dopo il guasto delle fodere del frantoio a cono x500".
Allo stesso tempo, il minerale che sopporta l'enorme carico sottoporrà la piastra di rivestimento a sollecitazioni di compressione e di taglio. Lo stress da compressione provoca la deformazione plastica del rivestimento mobile. In caso di deformazione plastica ripetuta e ripetuta, sulla superficie del rivestimento si formano numerosi pozzi di schiacciamento (impatto), come le seguenti immagini "Pozzi di compressione (impatto) sulla superficie di usura del rivestimento del frantoio a cono". Allo stesso tempo, sul fondo della fossa di estrusione, dopo ripetute estrusioni, si verifica un rafforzamento della deformazione e la plasticità si esaurisce per formare una frattura fragile. Il suo aspetto "Morfologia della frattura fragile sul fondo della fossa"
Ulteriori osservazioni hanno rivelato che il minerale ha schiacciato la superficie del rivestimento sotto l'effetto di un enorme stress di schiacciamento. Poiché il minerale ha un valore f di durezza Platts basso, il valore f riflette effettivamente la resistenza alla compressione del minerale, f = R / 100, R significa resistenza alla compressione. Pertanto, la resistenza alla compressione del minerale è bassa, anche la resistenza alla rottura è bassa ed è facile da rompere. Dopo che il minerale si rompe, viene schiacciato sul fondo della fossa a causa della minore durezza del rivestimento, vedere la seguente immagine:
Allo stesso tempo, mentre il cono mobile ruota, viene generata una sollecitazione di taglio tra il minerale e il rivestimento. Il minerale scorrevole e il minerale spremuto sul fondo della fossa tagliano e tagliano la superficie del rivestimento.
Pertanto, nel funzionamento effettivo del rivestimento del frantoio a cono, si verificano simultaneamente fosse di taglio, taglio e pressatura (impatto) Varie forme di usura. Per quanto riguarda la proporzione dei tre tipi di usura, non è solo correlata alla forza e alle dimensioni del minerale, ma anche al valore della durezza di Platts f che riflette la resistenza alla compressione del minerale.
Va precisato che il frantoio a cono ha una grande forza di frantumazione e un'elevata velocità di rotazione. Sotto l'azione di un'enorme compressione e pressione di taglio, il pannello di rivestimento è soggetto a carichi di fatica da contatto periodici. Le crepe da fatica possono facilmente verificarsi sullo strato del sottosuolo, con conseguente scheggiatura da fatica. Lo sfaldamento è anche uno dei fattori di fallimento dell'usura del rivestimento del frantoio.
In sintesi, il meccanismo di usura del rivestimento del frantoio a cono è la coesistenza di usura da taglio, usura plastica e usura da fatica. Con le diverse condizioni di lavoro, in particolare il diverso valore F della durezza del minerale, le proporzioni dei tre meccanismi di usura sono diverse.
Indurimento superficiale del Cone Crusher Liner
Poiché il materiale del rivestimento del frantoio a cono campionato (piastra di rivestimento) è acciaio al manganese, la piastra di rivestimento è soggetta a un enorme carico di impatto durante il funzionamento del frantoio a cono, in modo che abbia un buon effetto di incrudimento.
Durezza della fodera del frantoio a cono
Articolo | Distanza dalla superficie (mm) | |||||||||
0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | |
1 (area superiore) | 527 | 350 | 336 | 313 | 291 | 285 | 285 | 250 | 245 | 264 |
2 (area centrale) | 569 | 336 | 283 | 299 | 265 | 248 | 257 | 243 | 245 | 245 |
3 (area inferiore) | 494 | 289 | 280 | 272 | 274 | 274 | 269 | 246 | 245 | 230 |
Dai risultati del test della tabella si può vedere che il rivestimento del frantoio a cono è soggetto a un enorme carico di impatto nel minerale frantumato. La durezza Hv della superficie del rivestimento può essere di 500 o più, ma la profondità di indurimento è di soli 2 mm.
Pertanto, il rivestimento deve avere una buona tenacità e una resistenza sufficiente per resistere all'enorme carico di impatto e causare scheggiature.
I valori di indurimento superficiale delle diverse parti dello stesso pannello di rivestimento sono diversi, il che mostra che parti diverse del pannello di rivestimento hanno diverse sollecitazioni e diverse dimensioni di minerale.
La parte superiore del pannello di rivestimento mobile è interessata da un grosso minerale, quindi il valore di indurimento è il più alto; mentre nella parte inferiore del pannello di rivestimento mobile, il minerale è stato rotto e il suo valore di indurimento superficiale è basso.
Selezione dei materiali
Secondo l'analisi di cui sopra della morfologia dell'usura e del meccanismo di usura, il rivestimento del frantoio a cono non solo richiede un'elevata durezza superficiale per resistere alla scalpellatura e al taglio del minerale, ma richiede anche un'elevata resistenza e tenacità per migliorare la resistenza a enormi carichi di impatto e la capacità di fatica a basso ciclo, non rompere e rompere. Pertanto, il requisito fondamentale per la selezione del materiale del rivestimento del frantoio a cono è quello di aumentare la durezza superficiale il più possibile e migliorare la sua resistenza all'usura da taglio assicurando nel contempo che il rivestimento non si incrini. A causa dell'elevata plasticità e tenacità dell'acciaio ad alto contenuto di manganese e dell'ineguagliabile capacità di incrudimento di altri materiali resistenti all'usura, l'acciaio ad alto contenuto di manganese è ancora il materiale di scelta per i rivestimenti dei frantoi a cono. Tuttavia, poiché la potenza del frantoio continua ad aumentare, il rapporto di frantumazione aumenta e il grado di minerale continua a diminuire, in particolare la miniera di rame Dexing è un minerale magro ed è generalmente difficile per l'acciaio ad alto contenuto di manganese soddisfare i requisiti di produzione. Pertanto, è necessario aumentare la durezza iniziale dell'acciaio ad alto contenuto di manganese e aumentare la sua velocità di incrudimento con la premessa di esercitare meglio le caratteristiche intrinseche dell'acciaio ad alto contenuto di manganese e di garantire che l'acciaio ad alto contenuto di manganese abbia la corretta plasticità e tenacità . Sulla base di ciò, in base alla composizione dell'acciaio ordinario ad alto contenuto di manganese, consideriamo un trattamento di lega per migliorare la resistenza e la durezza dell'acciaio ad alto contenuto di manganese e distribuire uniformemente un numero considerevole di punti di massa ad alta durezza sulla base di austenite per migliorare la forma usurata di il rivestimento, rallenta il tasso di usura. Tuttavia, l'aggiunta di elementi di lega agli acciai ad alto contenuto di manganese è benefica per il miglioramento della resistenza e della durezza, ma porterà inevitabilmente alla riduzione della plasticità e della tenacità. Pertanto, la quantità di elementi di lega deve essere aggiunta per evitare un'eccessiva riduzione della plasticità e tenacità e portare alla frammentazione. Quindi la nostra fonderia suggerisce di utilizzare l'acciaio al manganese CrMoVTiRe per fondere i loro rivestimenti del frantoio a cono,
Composizione chimica dell'acciaio al manganese 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 |
I risultati dei test mostrano che la durezza iniziale dell'acciaio CrMoV TiRe ad alto contenuto di manganese può raggiungere circa HB 260, il che contribuisce a migliorare la resistenza all'usura da taglio.
Tuttavia, l'aggiunta di elementi di lega, in particolare l'aggiunta di elementi formanti carburo, porterà inevitabilmente ad un aumento del numero di carburi indisciolti, che ridurrà la plasticità e la tenacità in una certa misura rispetto ai normali acciai ad alto contenuto di manganese.
Pur attribuendo importanza alla lega di acciai ad alto contenuto di manganese, non dobbiamo trascurare il miglioramento della qualità metallurgica, soprattutto riducendo la quantità di fosforo e inclusioni. Questo è un modo economico e conveniente per migliorare la vita utile dei rivestimenti in acciaio ad alto contenuto di manganese. Durante il trattamento della tenacità dell'acqua, i parametri del processo di trattamento termico come la temperatura di trattamento della tenacità dell'acqua, il tempo di ingresso e uscita dell'acqua e la temperatura dell'acqua devono essere rigorosamente controllati in modo che la quantità di carburi non disciolti e di carburi precipitati sia controllata entro l'intervallo prescritto dalle norme nazionali.
Va sottolineato che pur prestando attenzione al materiale del rivestimento del frantoio a cono, la formulazione del processo di colata non deve essere ignorata. Lo spessore della parete del rivestimento del frantoio a cono è grande e lo spessore massimo della parete del rivestimento frantumato fine può raggiungere i 200 mm.Se viene utilizzata la normale colata in sabbia, la velocità di raffreddamento è più lenta e la temperatura di colata non è strettamente controllata. Grossolana. A causa dei grani grossolani, viene osservato solo un grano quando viene ingrandito fino a 100 volte, quindi viene ingrandito solo fino a 50 volte, quindi non può essere valutato secondo lo standard nazionale GB6394. L'affinamento del grano aiuterà ad aumentare la durata del rivestimento.
Pertanto, nel processo di colata, si consiglia di utilizzare sabbia per stampi metallici e ridurre la temperatura di colata, che aiuterà ad affinare la grana della piastra di rivestimento in acciaio al manganese.