Зайдите на любую дробильную установку и спросите инженера по техническому обслуживанию, какой сорт марганца они используют, и, скорее всего, вы получите уверенный ответ, основанный на привычке, а не на инженерных решениях. Большинство операций по умолчанию используют то, что заказал предыдущий менеджер объекта, или просто выбирают наибольшее доступное число, исходя из предположения, что больше марганца означает лучшую производительность. Это предположение не просто ошибочно -, оно довольно дорогое.
Реальность такова, что выбор правильной марки марганца зависит от вашего материала, типа вашей дробилки и ваших условий эксплуатации. Используйте неправильный сорт и неподходящее применение, и вы либо изнашиваете детали быстрее, чем необходимо, либо полностью трескаете их. Понимание того, почему Mn13, Mn18 и Mn22 ведут себя по-разному под нагрузкой, является основой принятия любого правильного решения по изнашиваемой детали.
Дробилка работает
Почему марганцевая сталь работает именно так
Все три марки принадлежат к семейству аустенитных марганцевых сталей, первоначально разработанных сэром Робертом Хэдфилдом в 1882 году и до сих пор являющихся доминирующим материалом для футеровок дробилок во всем мире. Определяющим поведением этих сплавов является нагартовка. Когда стальная поверхность подвергается многократному сжимающему воздействию, аустенитная микроструктура претерпевает трансформацию, вызванную деформацией-за счет механического двойникования и мартенситного превращения. Результатом является постепенное увеличение поверхностной твердости примерно с 200 HB в-литом состоянии до 450–550 BHN или выше во время активного дробления, в то время как сердцевина остается достаточно прочной и пластичной, чтобы поглощать удары без разрушения.
Важнейшая деталь, которую упускают большинство покупателей, заключается в следующем: для срабатывания реакции упрочнения требуется адекватная энергия удара. Без достаточного воздействия сталь остается мягкой и просто истирается. Чем выше содержание марганца, тем выше потенциальный потолок твердости, но также и тем выше порог энергии удара, необходимый для его достижения. Именно поэтому использование Mn22 в условиях низкого-энергии является контрпродуктивным. Сталь никогда не затвердевает, поверхность остается почти -мягкой, как при литье, а скорость износа скорее ускоряется, чем улучшается. Вы платите надбавку за недостаток производительности.
Что на самом деле дают три класса
Цифра в обозначении каждой марки относится к приблизительному процентному содержанию марганца в сплаве. Добавки хрома, обозначаемые суффиксом Cr в таких марках, как Mn13Cr2 или Mn18Cr2, улучшают начальную твердость и способствуют более тонкому распределению карбидов, поэтому большинство серьезных производителей быстроизнашивающихся деталей теперь в качестве стандарта поставляют версии, модифицированные хромом-.
| Оценка | Мн Контент | Наклепанная поверхность (BHN) | Лучший профиль приложения |
|---|---|---|---|
| Мн13 / Мн13Кр2 | ~13% | от 450 до 500 | Мягкая и средняя порода, известняк, переработка, переменная нагрузка |
| Мн18 / Мн18Кр2 | ~17–19% | от 500 до 550 | Твердая порода, гранит, базальт, постоянная подача на штуцер |
| Мн22 / Мн22Кр2 | ~21–23% | 550+ | Для экстремальных условий эксплуатации, кварцит, таконит, высококремнистые руды. |
Mn13 — сорт, который хорошо справляется с непредсказуемостью. Относительно умеренное содержание марганца придает ему превосходную ударную вязкость и высокую ударопрочность, что делает его правильным выбором при различных условиях подачи, когда в камеру может попасть постороннее железо или арматура или когда измельчаемый материал представляет собой известняк, доломит или другие более мягкие заполнители. Он достаточно твердеет при умеренном воздействии и обеспечивает надежный срок службы при более низких затратах на единицу материала. Требование более высокого класса не продлит срок службы лайнера. Это сократит его.
Mn18 не зря является отраслевым стандартом. При содержании марганца от 17 до 19 процентов он находится в оптимальном балансе между прочностью и потенциалом упрочнения для самого широкого спектра применений в твердых породах. При постоянной подаче на штуцере поверхности Mn18 достигают 500–550 BHN в эксплуатации, обеспечивая такое удержание кромки, от которого зависят операторы гранитных карьеров и заводов по производству базальтовых заполнителей. Если вы играете в хард-роке и не знаете, с чего начать, Mn18 почти всегда будет правильным выбором.
Мн22 — это специализированный класс, а не универсальная модернизация. Он достигает самых высоких значений твердости после нагарта из трех, но для этого требуются действительно агрессивные условия дробления с высокой-энергией. Области применения, которые оправдывают использование Mn22, включают камеры грубого первичного дробления при переработке кварцита, заполнителей с высоким содержанием кремнезема, железной руды или таконита, где Mn18 изнашивается заметно быстрее, чем приемлемые целевые показатели кампании.
Поворотная челюсть и фиксированные пластины Mn13: когда правильный выбор — более низкий класс
Одной из наиболее частых ошибок при выборе футеровки щековой дробилки является указание более высокого содержания марганца, чем фактически требует применение.Челюсти поворотно-фиксированные Mn13остаются правильной спецификацией для более широкого спектра применений, чем думают многие операторы. При переработке мусора от сноса бетона, в щековых дробилках вторичного дробления, работающих с предварительно-раздробленным заполнителем, а также в любых применениях с щеками, где состав сырья варьируется и существует реальный риск попадания металлических примесей, пластины Mn13 обеспечивают превосходную ударную вязкость и поглощение ударов по сравнению с Mn18 или Mn22.
Имеет значение и геометрия дробления челюстей. Как неподвижная щековая пластина, которая крепится к неподвижной раме, так и поворотная щековая пластина, которая крепится к шатру и обеспечивает закрывающее движение, испытывают сильно локализованный износ, сосредоточенный в нижней зоне дробления. Когда загружаемый материал недостаточно тверд для обеспечения полного наклепа, марганец более высоких марок остается в мягком аустенитном состоянии, а поверхность пластины изнашивается за счет простого истирания. Поворотные и неподвижные пластины Mn13 в этих условиях будут превосходить более высокие марки, поскольку соотношение прочности-к-стоимости больше соответствует фактическому механизму износа.
Именно по этой причине щековые пластины в щековых дробилках часто бывают на один класс ниже, чем сами щековые пластины. В стандартной полевой конфигурации пластины щек Mn18Cr2 сочетаются с щеками Mn13Cr2 или Mn14, поскольку щеки испытывают меньшее сжимающее воздействие и большее истирание при скольжении.
Поворотные и фиксированные пластины DUMA Mn13
Mn18 для эксплуатации мобильной щековой дробилки
Передвижные дробильные установки представляют собой специфический набор проблем, которые делают выбор материала более важным, чем при использовании стационарных установок. Консистенция корма постоянно меняется по мере перемещения машины по участку. События, связанные с воздействием негабаритного материала, загрязнения и различных типов горных пород, происходят чаще, чем в контролируемых условиях предприятия. Стоимость незапланированной замены хвостовика на передвижной установке включает в себя не только детали, но и простои машины, задержки в позиционировании и нарушение последовательности земляных работ.
Mn18 для мобильных щековых дробилок стал стандартной рекомендацией в отрасли именно потому, что он хорошо справляется с этой изменчивостью. Более высокое содержание марганца по сравнению с Mn13 дает ему более широкий диапазон деформационного упрочнения, а его ударная вязкость остается достаточно высокой, чтобы выдерживать удары, которые являются обычными при мобильной работе, без риска растрескивания, который может возникнуть у Mn22 при непостоянных условиях удара. Операторы, перерабатывающие гранит, твердый известняк или смешанные твердые породы на мобильной дробилке, будут последовательно получать более длительные и предсказуемые кампании футеровки от Mn18, чем от любого из соседних сортов.
Тип дробилки формирует правильный сорт
Для одной и той же породы, обрабатываемой дробилками разных типов, могут потребоваться разные сорта марганца, поскольку профиль механической нагрузки существенно различается в зависимости от типа машины.
В щековых дробилках преобладающим механизмом износа является сжимающее воздействие в сочетании с некоторым истиранием при скольжении при прохождении материала через камеру. Mn13Cr2 подходит для большинства задач по переработке известняка; Mn18Cr2 является стандартом для первичного дробления гранита и твердых пород; Использование Mn22Cr2 оправдано только для очень больших щековых дробилок, перерабатывающих действительно высокоабразивные руды.
В конусных дробилках взаимодействие между кожухом и футеровкой чаши создает сжимающее действие, которое менее сильное, но более продолжительное, чем щековое дробление. Mn18Cr2 является отраслевым стандартом для футеровок конусных дробилок вторичного и третичного производства при добыче твердых пород. Mn13Cr2 подходит для конусов мелкого дробления, где закрытая сторона плотна, а энергия удара за цикл ниже. Mn22Cr2 используется для высокоэффективных первичных конусов при добыче твердых пород, где абразивность сырья постоянно высока.
В ударных дробилках с горизонтальным валом налет смещается. Ударные стержни испытывают удар с высокой скоростью, а не сжимающую силу, а в механизме износа преобладает истирание, а не сжатие. Простая марганцевая сталь иногда полностью заменяется белым железом с высоким содержанием хрома в высокоабразивных применениях HSI, хотя билы из Mn14 и Mn18Cr2 остаются подходящими там, где из-за риска попадания металлических примесей ударная вязкость становится приоритетом над чистой стойкостью к истиранию.
Взлом-протокола: этап, который пропускает большинство операций
Выбор правильной оценки – это только половина дела. Новые марганцевые футеровки поступают из литейного цеха с твердостью примерно от 200 до 220 по Бринеллю, что по существу представляет собой мягкую сталь. Им требуется контролируемая приработка-для создания-упрочненного поверхностного слоя, обеспечивающего расчетный срок службы.
Немедленный запуск нового марганцевого лейнера на полную мощность – один из самых надежных способов сократить срок его службы. При полной нагрузке до того, как поверхность затвердеет, марганец может деформироваться пластически, а не деформационно упрочняться. В кожухах конусных дробилок это приводит к потоку металла, при котором материал буквально мигрирует под давлением, искажая профиль и потенциально блокируя регулировочное кольцо. Правильный протокол — эксплуатировать дробилку примерно на 50 процентов номинальной мощности в течение первых четырех-шести часов, позволяя механизму поверхностной закалки создать стабильный слой брони, прежде чем прогрессивная загрузка увеличится до полной производительности.
Принятие решения
Большинство решений по выбору марки марганца решают три вопроса: Какова твердость и абразивность вашего исходного материала? Каков тип дробилки и какую энергию удара она генерирует при ваших рабочих настройках? Замечали ли вы растрескивание, указывающее на слишком высокий сорт, или необычно быстрый абразивный износ, свидетельствующий о слишком низком сорте?
Ответы на эти три вопроса более непосредственно связаны с производительностью лайнера, чем любая спецификация каталога. Mn13 — не бюджетный вариант, а Mn22 — не автоматическое повышение производительности. Это инструменты, предназначенные для конкретных задач, и операция, которая их правильно использует, всегда будет превосходить ту, которая по умолчанию основана на привычках или цене.
