Как выбрать износостойкие детали дробилки для дробления железной руды

Жевательная пластина, рассчитанная на многолетнюю эксплуатацию, может потерять половину своей рабочей поверхности всего за один квартал

Если переключить линию дробления с известняка на руду полосчатых железных формаций, то толщина щеки дробилки, которая обычно служила несколько сезонов, может уменьшиться наполовину всего за несколько месяцев. Сами по себе минералы оксида железа не являются виновниками. Твердость гематита и магнетита по шкале Мооса составляет примерно от 5,5 до 6,5, что не превышает твердости многих видов карьерного камня. Разница, как правило, заключается в проходящих через рудное тело полосах кварца и кремневого камня — минералах с твердостью 7 по шкале Мооса, которые продолжают истирать поверхность футеровки еще долго после того, как окружающие их оксиды железа уже разрушились.

Конусная дробилка, установленная на линии по переработке железной руды, где плотность сырья и содержание пустой породы определяют выбор изнашиваемых деталей.

Почему железная руда ведет себя иначе, чем карьерная порода

Два свойства отличают железную руду от типичного строительного заполнителя. Первое — это удельный вес: у гематита он составляет от 4,9 до 5,3, а у магнетита — около 5,2–5,3; оба показателя значительно превышают значения 2,6–2,7, характерные для гранита или известняка. Частица большей плотности при одинаковом размере имеет большую массу, поэтому при одинаковой скорости дробилки и одинаковых настройках она передает больше энергии удара на поверхность футеровки. Второе свойство связано скорее с минералогическим составом пустой породы, чем с самим рудным минералом. В опубликованном исследовании низкосортной суданской железной руды был зафиксирован индекс работы по Бонду выше 52 киловатт-часов на тонну — необычно высокий показатель, который исследователи объяснили непосредственно высокой концентрацией и твёрдостью кварцевой пустой породы, а не содержанием железосодержащих минералов в образце.

Именно это сочетание — более высокая плотность и кварцевые прослойки — является причиной того, что при выборе износостойких деталей дробилок для линии по переработке железной руды нельзя полагаться на те же марки сплавов и толщину, которые хорошо зарекомендовали себя на гранитных или известняковых карьерах с аналогичной производительностью.

Марки материалов, которые действительно выдерживают воздействие железной руды

Для руд с твердостью по шкале Мооса 7 и выше стандартным решением для полевых исследований является использование аустенитной стали с высоким содержанием марганца, как правило, стали Хадфилда, для ASTM A128 содержание марганца в 11–14 % для щековых пластин, которое увеличивается до 18–22 % для конусных оболочек и вогнутых поверхностей, подвергающихся более сильным ударным нагрузкам. Сплав упрочняется под действием повторяющихся ударов: его твердость на рабочей поверхности повышается с примерно 200–250 по шкале ХБ в литом состоянии до 500 по шкале ХБ и выше, при этом сердцевина остается достаточно вязкой, чтобы поглощать удары без образования трещин.

В тех случаях, когда характер износа смещается в сторону чистого абразивного износа за счет скольжения, а не ударного воздействия — например, на вторичной и третичной стадиях дробления уже отсортированной руды — более распространенным выбором становится белое чугунное изделие с высоким содержанием хрома (обычно от 18 до 22 процентов хрома, а иногда и выше), при котором часть вязкости марганцевой стали жертвуется ради более твердой рабочей поверхности. Контроль размеров по-прежнему имеет такое же значение, как и химический состав; футеровки, отлитые в песчаные формы, обычно изготавливаются с учетом ISO 8062-3, классы от CT8 до CT10, а излиток, выходящий за пределы этой зоны, может неровно прилегать к головке или чаше, создавая точку концентрации напряжений, которая изнашивается раньше остальной части вкладыша.

Компонент	Типичный сплав	Диапазон твердости	Оптимальный режим ношения
Челюстная пластина	Марганцевая сталь Хадфилда, содержание марганца от 11 до 14 процентов	200–250 по шкали ХБ в литом состоянии, 500 по шкали ХБ в закаленном состоянии	Сильное воздействие, первичное дробление
Конусная оболочка и вогнутая поверхность	Марганцевая сталь Хадфилда, содержание марганца от 18 до 22 процентов	200–250 по шкале ХБ в литом состоянии, 500 по шкале ХБ и выше в закаленном состоянии	Удар и умеренное истирание
Вторичные и третичные облицовки	Белое чугунное изделие с высоким содержанием хрома, от 18 до 22 процентов Cr	от 58 до 64 по шкале HRC	Износ от скольжения, вызванный кварцевой пустой породой

Где на железнорудной линии происходит наибольший износ и почему втулка играет важную роль

Больше всего внимания уделяется вкладышам, однако бронзовые втулки, поддерживающие эксцентриковый вал и главный вал в конусной дробилке, испытывают более высокую нагрузку всякий раз, когда плотность подаваемого материала превышает значения, на которые изначально рассчитывалась машина. Более высокий удельный вес железной руды означает, что эксцентриковый узел поглощает больше силы за один оборот, чем при переработке более легкого щебня, и эта дополнительная нагрузка проявляется в первую очередь в виде изменения зазора в втулках и повышения температуры масла, а не в виде видимого износа футеровки.

A эксцентриковая втулка конусной дробилки, изнашиваемый узел, принимающий на себя дополнительную нагрузку при добыче плотной железной руды.

Втулка, отлитая или обработанная с неправильным допуском на зазор с учетом фактической плотности сырья, будет перегреваться и изнашиваться быстрее задолго до того, как потребуется замена гильз; именно поэтому качеству втулок следует уделять такое же пристальное внимание, как и выбору сплава для гильз, если в качестве сырья используется железная руда, а не обычная карьерная порода.

Марка сплава, указанная в техническом паспорте, отражает лишь часть информации; именно соотнесение этой марки с фактическим содержанием пустой породы и плотностью руды определяет, сможет ли футеровка прослужить в течение всего номинального срока службы.

Выбор запасных частей для дробилок на вашей линии по переработке железной руды

• Перед заказом футеровок проведите анализ минерального состава пустой породы или запросите его результаты, поскольку содержание кварца и кремнезема влияет на износ гораздо сильнее, чем минералы, содержащие оксиды железа.
• Подбирайте содержание марганца в зависимости от этапа дробления: марги с более низким содержанием марганца — для первичного ударного дробления, а марги с более высоким содержанием марганца или хрома — для условий, где преобладает скользящее истирание.
• Проверяйте протоколы испытаний на допуски литья и твердость для каждой партии, а не полагайтесь исключительно на название сплава.
• Сверьте технические характеристики зазора в втулках с фактической плотностью руды, а не только с общими номинальными значениями, указанными производителем дробилки.
• Отслеживайте интенсивность износа гусениц по переработанному тоннажу, а не по календарному времени, поскольку плотность руды и содержание пустой породы варьируются между отдельными уступами или карьерами в пределах одного месторождения.

Поиск запчастей для дробилок, подходящих для вашего рудного тела

Чтобы добиться успеха, нужно начать с правильного подхода к части дробилки как инженерное решение, связанное с вашей конкретной рудой, а не как каталожный номер детали. Компания Yonsmen изготавливает литьем щековые пластины, конусные кожухи, вогнутые пластины и втулки в соответствии с приведенными здесь требованиями к содержанию марганца и хрома, при этом к каждой партии деталей для дробилок, которую мы отправляем, прилагается документация с указанием химического состава и твердости.

Сотрудничество с поставщиком запчастей для дробилок, который перед тем, как порекомендовать марку сплава, анализирует содержание пустой породы и плотность руды, может стать решающим фактором, определяющим, будет ли комплект футеровок работать в соответствии с номинальной производительностью или же его придется заменить на целый квартал раньше срока. Пришлите нам результаты анализа руды и данные о текущем характере износа, и мы подберем марку и профиль, наиболее подходящие для вашей линии.