导读:在球磨机的生产过程中,衬板断裂频繁会严重影响球磨机的作业率,并为设备管理和生产组织带来极大的困难。高锰钢衬板在使用容易变形是造成断裂的主要原因,针对这个缺陷,可采取以下防断裂措施:
(1)高锰衬板加入一定量稀有金属
在高锰衬板中加入一定量的稀有金属,改善衬板的机械和物理性能,提高衬板的韧性。稀有金属Cr、Mo等元素都有减慢高锰衬板中碳化物析出的作用, 可以保证其良好的韧性。同时加入一定量Cr、Mo和V等元素,以提高高锰衬板的屈服极限,改善其机械和物理性能。
(2)保证衬板合理的时效处理时间
为最大限度地降低流动资金与库存量,可以采取以下措施:
①衬板或格子板等应有相当的库存量,可以解决球磨机衬板或格子板等突发性故障,有利于保征衬板2次时效处理时间。
②生产作业区要认真统计好衬板或格子板的使用寿命,按寿命的低限申报备件计划, 保证实现高的领用率与最低的库存资金占有率,降低备件周转天数。(3)衬板同寿命设计应用以实现同步更换
格子板与筒体衬板是球磨机磨损最快的过流部件,且格子板的使用寿命比筒体衬板短1500~2000h。为了实现格子板与筒体衬板同步更换,采用同寿命设计方案如下。
①格子板设计选用含稀有金属元素的高锰钢制造(ZG32SiMnCr2MoRe或ZGMn9Cr),筒体衬板设计采用普通高锰钢材料(ZGMn13)铸造。
②格子板与筒体衬板设计都用含稀有金属元素的高锰钢制造,将筒体衬板的高、中、低衬板厚度都减少20mm,同时增大球磨机的有效容积,提高球磨机的利用系数,发挥球磨机的潜能;或设计球磨机的筒体衬板厚度不变,而适当增大格子板的厚度20mm。
导读:板锤是反击式破碎机中的重要部件,当物料进入板锤作用区域时,受到板锤的高速冲击而破碎并被抛向安装在转子上方的反击板上再次破碎,然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区域重新破碎。可见,板锤与物料有着直接接触。板锤的形状和固定方式都对破碎有着一定的影响。本文主要介绍板锤的两种形状及三种固定方式。
一、板锤的两种形状
目前,市面上的板锤形状大多分为两种,一种是直线型板锤,一种是月牙形板锤.
月牙形板锤更有优势,因为能保证物料垂直撞击,撞击力度更大,破碎效率高。而且冲击面也比直线型板锤要大,更耐用。
二、板锤固定方式
板锤在反击式破碎机中需要固定在转子上,板锤的固定方式有以下三种:
1、螺栓固定
板锤从转子侧面轴向插入转子的相应槽孔内,为了防止轴向窜动,两端采用压板定位。由于去掉了紧固螺栓,提高了板锤工作的可靠性。利用板锤回转时产生的离心惯性力与撞击破碎时的反力紧固自锁,而对转子易受磨损处制成可更换的结构形式,因此装卸简便,制作容易。但是,螺栓露在打击表面,极易损坏,而且螺栓受到较大的剪力,一旦剪断将造成严重事故。
2、压板固定
板锤从侧面插入转子的沟槽中,两端采用压板压紧,但这种固定方式使板锤不够牢固,工作中板锤容易松动,这是因为板锤制造加工要求很高,且高锰钢等合金材料不易加工。
3、楔块固定
采用楔块将板锤固定在转子上的方式,工作中在离心力的作用下,这种固定方式能保证转子速度越快,板锤固定越牢,而且工作可靠,拆换比较方便。这是板锤目前较好的一种固定方式,各国都在采用这种固定方式。楔块采用铸钢材质,有一定的韧性及塑性,强度和硬度较高,切削性良好。
导读:颚式破碎机的动颚板上部与偏心轴相连,下部由推力板支撑,而定颚板则固定在机架上。偏心轴转动时,动颚板主要承受物料的挤压作用,而定颚板主要承受物料的滑动切削作用。作为颚破磨损率较高的部件,颚板材质的选择关系到用户的成本和效益。
高锰钢
高锰钢是颚式破碎机颚板的传统材质,有很好的抗冲击载荷能力,但由于破碎机结构的原因,动、定颚扳间的张角过大,易于造成磨料滑动,因形变硬化不充分而使颚板表面硬度偏低,磨料短程切削,颚板磨损较快。
为提高颚板的使用寿命,开发了多种颚板材质,如加入Cr、Mo、W、Ti、V、Nb等元素对高锰钢进行改性处理,及对高锰钢进行弥散强化处理,提高其初始硬度和屈服强度。此外,还研制了中锰钢、低合金钢、高铬铸铁与高锰钢复合等,均在生产中取得了较好的使用效果。
中锰钢
中锰钢最早由Climax钼业公司发明,并于1963年正式列入美国专利。其硬化机理为:锰量降低后,奥氏体稳定性下降,在受到冲击或磨损时,奥氏体易发生形变诱发马氏体相变,而使其耐磨性提高。中锰钢的通常成份(%):0.7-1.2C、6-9Mn、0.5-0.8Si、1-2Cr以及其它微量元索V、Ti、Nb、稀土等。中锰钢颚板实际使用寿命可比高锰钢提高20%以上,而成本与高锰钢相当。
高铬铸铁
高铬铸铁虽然有很高的耐磨性,但因其韧性较差,所以用高铬铸铁做颚板并不一定取得好的使用效果。近年来,采用高铬铸铁镶铸或粘接于高锰钢颚板上,组成复台颚板,相对耐磨性高达3倍以上,使颚板的使用寿命显著提高。这也是提高颚板使用寿命的有效途径,但其制造工艺较复杂,因此制造难度较大。
中碳低合金铸钢
中碳低合金铸钢也是应用较广泛的一种耐磨材料,由于具有较高的硬度(≥45HRC)与适当的韧性相配合(≥15J/cm²),可以抵抗物料的切削和反复挤压引起的疲劳剥落,因而表现出良好的耐磨性。同时中碳低合金铸钢还可以通过成份及热处理工艺的调整,使硬度和韧性在较大范围内变动,以适应不同工况条件的要求。生产运行试验表明,一般中碳低合金钢颚板的使用寿命比高锰钢的可提高3倍以上。
颚板材质选择建议
综上所述,颚板材质的选择理想上要满足高硬度、高韧性的要求,但材料的韧性与硬度往往矛盾,因此在实际选材时,一定要充分了解工况条件,台理选用材质。
§ 1)冲击载荷是合理选材应考虑的重要因素之一。
规格越大,易磨损件越重,其所破碎物料的块度越太,所承受的冲击载荷也越大。此时,改性或弥散强化的高锰钢仍可作为选材的对象。
而对于中、小型破碎机,其易磨件所承受的冲击载荷并不很大,采用高锰钢,很难使其充分加工硬化。在这种工况条件下,选用中碳低合金钢或高铬铸铁/低合金钢复合材质,可取得良好的技术经济效益。
§ 2)物料的组成及其硬度也是合理选材不可忽视的因素。
一般而言,物料硬度越高,则对易磨损件材质的硬度要求也越高,所以在满足韧性要求的条件下,应尽可能选用高硬度的材质。
§ 3)合理选材还应考虑易磨损件的磨损机制。
若以切削磨损为主,则选材时应首先考虑硬度;若以塑变磨损为主或疲劳磨损为主,则选材时应先考虑塑性及韧性。
当然,在选用材质时,还应考虑其工艺合理性,易于组织生产与质量控制。
导读:在破碎机破碎腔的动颚和定颚上分别装有高锰钢材质的带有纵向齿形,凸凹相对的活动与固定齿板,破碎机作业时就是靠齿板的相对运动,对矿石进行弯曲与压碎来达到破碎的目的。
1、颚式破碎机齿板工况、磨损、失效
齿板工况条件:典型的连续式的强冲击载荷作业。
齿板磨损特性:典型的因物料、硬凸起物与材料表面相互作用使材料产生迁移的凿削磨料磨损。
齿板的失效:磨损、变形、断裂是其主要失效方式。在磨料磨损工况条件下,铸件材料逐渐消失、变薄,屈服强度,冲击韧性持续下降,而材料的疲劳极限不断接进而最终导致齿板失效。
2、颚式破碎机齿板的化学成分
化学成分决定了钢的组织和性能,高锰钢属于碳含量较高的钢种,高锰钢中的碳量对耐磨性有重要的作用。一般情况下,随碳量增加硬度提高,在非强冲击工况条件下,提高含碳量,有利于提高钢的耐磨性。但在强冲击条件下,为了经过热处理得到单相奥氏体组织,使钢具有良好的塑性、韧性和加工硬化性,又要适当的降低碳的含量。
锰是高锰钢的主要合金和奥氏体化元素,碳量一定时,随锰含量的增加,钢的组织由珠光体变为马氏体,并进一步转变为奥氏体,钢的强度额韧性也将提高。
和碳含量一样,钢中锰含量的选择,也取决于工况条件、铸件结构复杂程度等。强冲击高应力工况条件下,壁厚较大,形状复杂的铸件,为获得高的韧性防止使用中发生断裂现象,锰含量要高些,非强冲击载荷下作业的铸件,锰可低些。
齿板是在强冲击载荷条件下作业的,按高锰钢成分设计理论,应当选择较低的碳含量,和较高的锰含量。这样经过热处理,可以得到稳定的单相奥氏体组织,使材质具有良好的塑性和韧性,在加工硬化中容易被强化。否则加工硬化数值较低,硬化层较浅,容易造成早期失效。
3、颚式破碎机齿板的金相组织
齿板在强冲击载荷、挤压载荷条件下作业,要求铸件必须具有经加工硬化后形成的表面坚韧而耐磨的外壳和高韧性抗断裂的心部组织,这就要求其用状态的金相组织为单一奥氏体,而含有各种形态碳化物的高锰钢,在齿板的工况条件下,其金相组织都是不尽合适的。
价格低廉经济效益好该不易断裂,高铬合金锤头使用寿命是锻造或高锰钢的4倍。