Verlängerung der Lebensdauer von Kegelbrecherauskleidungen

Im aktuellen finanziellen Umfeld ist die Kostenbasis ein wichtiger Aspekt, wenn es darum geht, sich um ein effektives Steinbruchunternehmen zu kümmern, und die mit Kegelbrechern verbundenen Verschleißkosten können ein erhebliches Kostenzentrum darstellen. Dieses Papier beschreibt eine Technik zur Senkung der Verschleißkosten durch Hartauftragung von Brecherauskleidungen. Obwohl dieses Verfahren auf dem Steinbruchmarkt nicht neu ist, ist es nicht der Standard, da es in der Vergangenheit mehrere Skeptiker mit bitteren Erinnerungen versucht haben. Dennoch ist das Verfahren in den letzten Jahren tatsächlich so weit entwickelt worden, dass es in den entsprechenden Anwendungen gut funktionieren kann.

Kegelbrecher arbeiten, indem Gestein oben in die Brechkammer eingeführt wird. Die Kammer ist mit Verschleißkomponenten, Kegelbrecher-Verschleißteilen, nämlich dem Mantel und den Körben, ausgekleidet. Wenn der Stein durch die verstopfte Kammer fällt, wird ein Quetschen erreicht, wenn die Bewegung des Mantels Druck- und Schleifdrücke verursacht, die auf den Stein und auch auf die Schaleneinlage einwirken, wodurch der Stein beschädigt wird.

Auskleidungen werden eher aus Manganstahl als aus normalem Stahl hergestellt, da das Manganmaterial Sicherheit gegen Abrieb bietet (normaler Stahl hat typischerweise eine geringere Gebrauchstoleranz als es die Quetschverpflichtungen erfordern). Je nach zu zerkleinerndem Gestein kann der Mangananteil in den Auskleidungen zwischen etwa 12 % und 23 % liegen. Bei der Auswahl ist Vorsicht geboten, da unzureichendes Mangan die Auskleidung nicht schützt, während zu viel Mangan zu Sprödigkeit der Auskleidung führen kann, was nicht durch Verschleiß, sondern durch Bruch zu einem Versagen führt. In beiden Fällen können die Kosten für Mangan beträchtlich sein, aber wie dieses Papier zeigen wird, können sie reduziert werden.

Bei fortgesetztem Gebrauch verändert sich die Kristallstruktur von Manganstahl und wird dichter. Dies tritt auf, wenn der zu zerkleinernde Stein gegen die Auskleidung gedrückt wird, wodurch diese „kaltverfestigt“ wird. „Grünes“ Mangan beginnt bei etwa 25 Rockwell (250 Brinell) und kann nach einer Phase der Kaltverfestigung eine Härte von etwa 60 Rockwell (660 Brinell) erreichen.

Liner-Auswahl

Bei der Auswahl eines Brechers variiert auch die Art der Trommelauskleidung:

• Grob: breite Einlassöffnung
• Medium: Mittlere Eintrittsöffnung
• Fein: kleine Einlassöffnung

Auch hier hängt die Auswahl von dem erforderlichen Produkt und dem Ausgangsmaterial ab. Die Rücksprache mit den Herstellern ist unerlässlich, von denen einige Computerkonstruktionseinrichtungen bereitstellen und Verschleißanalysedienste sowohl für ihre eigenen als auch für Brecher anderer Marken anbieten, so stark ist der Wettbewerb.

Brecherauswahl

Die richtige Brechkammerauswahl ist entscheidend bei der Installation eines Kegelbrechers. Das Reduktionsverhältnis, das wiederum das produzierte Produkt bestimmt, hängt von der gewählten Kammer ab. Darüber hinaus wirkt sich die Einstellung der geschlossenen Seite (der Spalt, in dem die maximale Zerkleinerung erreicht wird) sowohl auf den Verschleiß als auch auf das hergestellte Produkt aus. Wird beispielsweise ein Standardaggregat anstelle eines Kurzkopfes verwendet, kommt es zu einer Verringerung des Feinguts, was zu einer Rezirkulation und damit zu mehr Verschleiß führt.

Die Merkmale der Haupttypen der Kammer sind:

Standard: flacherer Winkel als ein Shorthead mit längerer Brechfläche. Geeignet für größere Futterkörner, im Allgemeinen +100 mm, mit einer breiten Futterkörnungskurve. Geeignet für den Einsatz als sekundärer Brecher, kann aber bei Einführung kleinerer Beschickungen anfällig für Packen/Verstopfungen werden.

Shorthead: steilerer Winkel als ein Standard mit einer kürzeren Brechfläche. Geeignet für kleinere Futtergrößen, im Allgemeinen –100 mm, mit einer kurzen Futterkennlinie. Geeignet für den Einsatz als tertiärer Brecher, akzeptiert jedoch aufgrund seiner kleineren Aufgabeöffnung keine große Aufgabegröße.

Panzerung

Um den Verschleiß der Laufbuchsen in der Anfangsphase der Kaltverfestigung zu verhindern, können Fachbetriebe die Laufbuchsen mit einer schützenden Oberfläche beschichten. Dieser Prozess muss mit großer Sorgfalt durchgeführt werden, da sich die Manganauskleidungen während des Prozesses verformen und/oder schrumpfen können, was zu einem schlechten Sitz im Brecher führt. Kleinere Verzüge sind bei Brechern mit Stützmasse in der Regel kein Problem, da das Stützmaterial solche Unebenheiten ausgleicht. Zum Auftragen der Schutzschicht wird der Liner auf einen rotierenden Drehteller gelegt und sorgfältig vorgewärmt. Während sich der Tisch dreht, wird eine Raupe aus 3 mm dickem Chromkarbid auf die Auskleidung geschweißt. Die zu behandelnden Bereiche werden durch das Abnutzungsmuster auf einem normalen Satz Auskleidungen und durch Experimentieren mit den resultierenden Abnutzungsmustern an behandelten Auskleidungen bestimmt. Die Panzerung kann den Auskleidungen eine Schutzschicht von bis zu 62 Rockwell verleihen, bis sie abgenutzt ist, aber zu diesem Zeitpunkt sollte das Mangan auf seine maximale Härte von etwa 60 Rockwell kaltverfestigt sein.

In Versuchen, die im Quartzite Quarry durchgeführt wurden, hatte der Mantel eines Standard-3-Fuß-Nordberg-Brechers eine 3 mm dicke Panzerung, die von oben nach unten aufgetragen wurde, überlagert mit weiteren 3 mm von der Mitte bis zum Boden, mit weiteren 3 mm in der Nähe des Bodens (d.h. eine Gesamtdicke von 3 mm, wo Stein tritt in den Brecher ein, 6 mm dort, wo das Brechen sichtbar ist, und 9 mm am Austragspunkt). Der Verschleiß an der Schalenauskleidung war nicht so schlimm, daher wurde diese mit einer einzigen 3 mm Dicke über ihre gesamte Oberfläche behandelt. Der verarbeitete Stein war ein Quarzit mit 85 % Kieselsäuregehalt, einem PSV von 65 und einem AAV von 2.

Auswirkungen auf Gesundheit und Sicherheit  

Bei den meisten Kegelbrechern werden grob gegossene Manganauskleidungen an der Kopfbaugruppe angebracht und konkav unter Verwendung eines Epoxidmaterials, das allgemein als Brecherrückseite bekannt ist. Es ist bekannt, dass die Exposition gegenüber diesem Trägermaterial zu Sensibilisierungen führt, einem Zustand, der bei Personen zu heftigen allergischen Reaktionen bei geringfügiger Exposition führen kann, was möglicherweise zu Atemversagen führen kann. Jegliche Reduzierung des Austauschs von Verschleißteilen wird nicht nur die Belastung durch Trägermaterialien verringern (eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Mitarbeiter gemäß COSHH), sondern auch den Einsatz von Kränen oder Überkopfwinden reduzieren, wodurch die Häufigkeit potenziell gefährlicher Situationen weiter verringert wird. Einige Kegelbrecher verwenden keine Unterlage, sondern haben stattdessen präzisionsgegossene und bearbeitete Auskleidungen. Es wurden Arbeiten zur Verringerung des Verschleißes an diesen durchgeführt, die jedoch in diesem Dokument nicht erörtert werden.

Eine der häufigsten Verschleißquellen ist der Kieselsäuregehalt des zu zerkleinernden Gesteins.

Gestein mit niedrigem Kieselsäuregehalt, zB guter Kalkstein, verursacht normalerweise keine hohen Verschleißkosten, während Gestein mit hohem Kieselsäureanteil, zB Sandstein, Sand und Kies usw., dies immer tut. Das Problem tritt normalerweise auf, sobald die Auskleidungen angebracht sind, wobei das Mangan abgenutzt wird, bevor es kaltverfestigt werden kann. Die daraus resultierenden Verschleißkosten können erheblich sein, da in der Regel neue Auskleidungen, Kräne, Monteure und damit verbundene Ausfallzeiten anfallen.

Mr. Nick Sun     [email protected]