Ανάλυση της αστοχίας φθοράς της επένδυσης θραυστήρα κώνου στο ορυχείο χαλκού

Λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες εργασίας του Ορυχείου Χαλκού, έγινε η ανάλυση της αστοχίας φθοράς του κωνικού θραυστήρα. Η ανάλυση SEM έδειξε ότι η γεώτρηση, η κοπή και η συμπίεση (κρούση) του μεταλλεύματος που οδήγησε σε λάκκους ήταν τα κυρίαρχα μέσα φθοράς και το ξεφλούδισμα κόπωσης που προκλήθηκε από κόπωση χαμηλής συχνότητας ήταν ένα από τα μέσα αποτυχίας φθοράς. Ως εκ τούτου, τα υλικά της επένδυσης θα πρέπει να έχουν τόσο πολύ υψηλή επιφάνεια για να αντιστέκονται στη διάτρηση και κοπή μεταλλεύματος και πολύ υψηλή αντοχή και σκληρότητα για να αντιστέκονται σε κόπωση χαμηλής συχνότητας και κρουστικό φορτίο. Έτσι, επιλέχθηκε το κράμα χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο για να αυξηθεί η προκαταρκτική σκληρότητα και ο ρυθμός σκλήρυνσης εργασίας της επένδυσης. Εν τω μεταξύ, η βελτίωση των ιδιοτήτων του χυτηρίου μεταλλουργίας και της θερμικής επεξεργασίας του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο ήταν επίσης ένας παράγοντας που δεν μπορούσε να αγνοηθεί.

Ο πελάτης μας, το ορυχείο χαλκού Dexing, το οποίο είναι το μεγαλύτερο ορυχείο χαλκού στην Ασία. Διαθέτει περισσότερα από 30 σετ θραυστήρες κώνου, επομένως χρειάζεστε μεγάλο αριθμό εξαρτημάτων φθοράς κωνικού θραυστήρα κάθε χρόνο. Έχει πολλούς προμηθευτές ανταλλακτικών φθοράς θραυστήρα, ωστόσο, η ποιότητα αυτών των εξαρτημάτων δεν είναι σταθερή. Ως εκ τούτου, το χυτήριο μας το βοήθησε να εντοπίσει την αστοχία φθοράς των χιτωνίων θραυστήρα κώνου και να βελτιώσει τη διάρκεια ζωής του.

Κατάσταση Λειτουργίας

Το μετάλλευμα στο ορυχείο χαλκού Dexing μπορεί να χωριστεί σε μετάλλευμα τύπου πορφυρίτη και φυλλίτη ανάλογα με τον τύπο του πετρώματος του μεταλλεύματος. Η αναλογία όγκου μεταλλεύματος είναι 1: 3. Στην περιοχή εξόρυξης, υπάρχουν τρεις βιομηχανικοί τύποι οξειδωμένου μεταλλεύματος, μικτό μετάλλευμα και πρωτογενές θειούχο μετάλλευμα. Το θειούχο μετάλλευμα είναι ο κύριος τύπος και αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 99% της μάζας.
Η σκληρότητα του μεταλλεύματος χαλκού Dexing είναι γενικά μεταξύ f = 5-8, το οποίο ανήκει σε μέτριας σκληρότητας μετάλλευμα. Η μέση θλιπτική αντοχή του μεταλλεύματος τύπου φυλλίτη είναι 84,8 MPa και η μέση θλιπτική αντοχή του μεταλλεύματος τύπου γρανοδιορίτη είναι 109,2 MPa.

Δειγματοληψία

Το βασικό βήμα της ανάλυσης αστοχίας φθοράς είναι η ανάλυση της μορφολογίας της επιφάνειας φθοράς, επομένως το δείγμα πρέπει να ληφθεί από την επιφάνεια φρέσκιας φθοράς των υπολειμμάτων φθοράς. Ο κινούμενος κώνος (επένδυση) που δοκιμάσαμε μόλις αφαιρέθηκε από τον θραυστήρα κώνου και στάλθηκε πίσω στο χρόνο.
Η σπασμένη επένδυση του σπαστήρα κώνου κόβεται σε μεγάλα δείγματα με φλόγα οξυγόνου-ακετυλενίου και λαμβάνονται 4 δείγματα από πάνω προς τα κάτω. Το μέγεθος του δείγματος πρέπει να είναι τέτοιο ώστε η θέση δειγματοληψίας να μην επηρεάζεται από τη θερμότητα. Στη συνέχεια, μέσω της διαδικασίας κοπής σύρματος, βγάλτε το δείγμα στο κέντρο του μεγάλου δείγματος για ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για να παρατηρήσετε τη μορφολογία φθοράς. Το μέγεθος του δείγματος είναι περίπου 10 mm × 10 mm × 10 mm και λαμβάνεται ένα δείγμα για να μετρηθεί η αλλαγή στη μικροσκληρότητα από την επιφάνεια προς τα μέσα.
Η παρατήρηση του δείγματος πραγματοποιήθηκε σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης S-2700. Πριν από την παρατήρηση από το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, τα δείγματα καθαρίστηκαν με υπερηχητικά κύματα.

Μορφολογία φθοράς και μηχανισμός φθοράς

Η τριών σωμάτων λειαντική φθορά σχηματίζεται μεταξύ του μανδύα του κωνικού θραυστήρα, του κοίλου θραυστήρα κώνου και του αλεσμένου μεταλλεύματος και η επιφάνεια της επένδυσης βρίσκεται σε κατάσταση σύνθετης τάσης.
Κάτω από τη δράση της τεράστιας θλιπτικής τάσης του ελατηρίου, το μετάλλευμα δημιουργεί τεράστια θλιπτική τάση στην τοπική επιφάνεια της πλάκας επένδυσης και ταυτόχρονα, ο κινούμενος κώνος δημιουργεί υψηλή διατμητική τάση ταυτόχρονα. Τα δύο δρουν ταυτόχρονα, γεγονός που προκαλεί σμίλευση, κοπή και εξώθηση της πλάκας επένδυσης.

Από την πρώτη εικόνα "Μορφολογία φθοράς μετά από αστοχία χιτώνων θραυστήρα κώνου x100", η μηχανοκίνητη πλάκα επένδυσης με σύνθλιψη κώνου εκτελεί μια έκκεντρη κίνηση περιστροφής. Όταν εκτρέπεται προς τη σταθερή πλάκα επένδυσης, θα δώσει τεράστιο φορτίο κρούσης στο σπασμένο μετάλλευμα, προκαλώντας συμπίεση και πλαστική παραμόρφωση της πλάκας επένδυσης. Σε περίπτωση επαναλαμβανόμενης επαναλαμβανόμενης πλαστικής παραμόρφωσης, η επένδυση σχηματίζει πολυάριθμα κοιλώματα συμπίεσης (κρούσης), ελέγξτε τη «Μορφολογία φθοράς μετά από αστοχία χιτώνων θραυστήρα κώνου x500».

Ταυτόχρονα, το μεταλλεύμα που φέρει το τεράστιο φορτίο θα υποβάλει την πλάκα επένδυσης σε τάση συμπίεσης και διατμητική τάση. Η τάση συμπίεσης προκαλεί πλαστική παραμόρφωση της κινούμενης επένδυσης. Σε περίπτωση επαναλαμβανόμενης επαναλαμβανόμενης πλαστικής παραμόρφωσης, σχηματίζονται πολυάριθμοι λάκκοι συμπίεσης (κρούσης) στην επιφάνεια της επένδυσης, όπως οι παρακάτω εικόνες «Σφίγγες (κρούσης) στη φθαρμένη επιφάνεια της επένδυσης του κωνικού θραυστήρα». Ταυτόχρονα, στον πυθμένα του λάκκου εξώθησης, μετά από επαναλαμβανόμενη εξώθηση, εμφανίζεται ενίσχυση παραμόρφωσης και η πλαστικότητα εξαντλείται για να σχηματιστεί ένα εύθραυστο κάταγμα. Η εμφάνισή του «Μορφολογία εύθραυστου κατάγματος στον πυθμένα του λάκκου»

Περαιτέρω παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι το μετάλλευμα συμπίεσε την επιφάνεια της επένδυσης υπό την επίδραση τεράστιας τάσης σύνθλιψης. Επειδή το μετάλλευμα έχει χαμηλή τιμή f σκληρότητας Platts, η τιμή f αντικατοπτρίζει στην πραγματικότητα τη θλιπτική αντοχή του μεταλλεύματος, f=R/100, R σημαίνει αντοχή σε θλίψη. Επομένως, η αντοχή σε θλίψη του μεταλλεύματος είναι χαμηλή, η αντοχή θραύσης είναι επίσης χαμηλή και είναι εύκολο να σπάσει. Αφού σπάσει το μετάλλευμα, συμπιέζεται στον πυθμένα του λάκκου λόγω της χαμηλότερης σκληρότητας της επένδυσης, δείτε την παρακάτω εικόνα:

Ταυτόχρονα, καθώς ο κινούμενος κώνος περιστρέφεται, δημιουργείται διατμητική τάση μεταξύ του μεταλλεύματος και της επένδυσης. Το συρόμενο μετάλλευμα και το μετάλλευμα που στύβεται στο κάτω μέρος του λάκκου κόβουν και κόβουν την επιφάνεια της επένδυσης.

Επομένως, κατά την πραγματική λειτουργία της επένδυσης του κωνικού θραυστήρα, υπάρχουν ταυτόχρονα κοιλώματα κοπής, κοπής και πίεσης (κρούσης) Διάφορες μορφές φθοράς. Όσον αφορά την αναλογία των τριών τύπων φθοράς, δεν σχετίζεται μόνο με τη δύναμη και το μέγεθος του μεταλλεύματος, αλλά και με την τιμή της σκληρότητας του Platts f που αντανακλά τη θλιπτική αντοχή του μεταλλεύματος.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ο κωνικός θραυστήρας έχει μεγάλη δύναμη σύνθλιψης και υψηλή ταχύτητα περιστροφής. Υπό τη δράση της τεράστιας πίεσης συμπίεσης και διάτμησης, η σανίδα επένδυσης υπόκειται σε περιοδικά φορτία κόπωσης επαφής. Οι ρωγμές κόπωσης μπορούν εύκολα να εμφανιστούν στο υπόγειο στρώμα, με αποτέλεσμα το ξεφλούδισμα της κόπωσης. Το ξεφλούδισμα είναι επίσης ένας από τους παράγοντες αστοχίας της φθοράς της επένδυσης του θραυστήρα.

Συνοψίζοντας, ο μηχανισμός φθοράς της επένδυσης του κωνικού θραυστήρα είναι η συνύπαρξη φθοράς κοπής, πλαστικής φθοράς και φθοράς κόπωσης. Με τις διαφορετικές συνθήκες εργασίας, ειδικά τη διαφορετική τιμή F της σκληρότητας του μεταλλεύματος, οι αναλογίες των τριών μηχανισμών φθοράς είναι διαφορετικές.

Cone Crusher Liner σκλήρυνση επιφάνειας

Επειδή το υλικό της δειγματοληπτικής επένδυσης θραυστήρα κώνου (πλάκα επένδυσης) είναι χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, η πλάκα επένδυσης υπόκειται σε τεράστιο φορτίο κρούσης κατά τη λειτουργία του θραυστήρα κώνου, έτσι ώστε να έχει καλό αποτέλεσμα σκλήρυνσης εργασίας.

Σκληρότητα επένδυσης θραυστήρα κώνου

Μπορεί να φανεί από τα αποτελέσματα της δοκιμής πίνακα ότι η επένδυση του κωνικού θραυστήρα υπόκειται σε τεράστιο φορτίο κρούσης στο θρυμματισμένο μετάλλευμα. Η σκληρότητα Hv της επιφάνειας της επένδυσης μπορεί να είναι έως και 500 ή μεγαλύτερη, αλλά το βάθος σκλήρυνσης είναι μόνο εντός 2 mm.
Επομένως, η επένδυση απαιτείται να έχει καλή σκληρότητα και επαρκή αντοχή για να αντισταθεί στο τεράστιο φορτίο κρούσης και να προκαλέσει θρυμματισμό.
Οι τιμές σκλήρυνσης της επιφάνειας διαφορετικών τμημάτων της ίδιας σανίδας επένδυσης είναι διαφορετικές, γεγονός που δείχνει ότι διαφορετικά μέρη της σανίδας επένδυσης έχουν διαφορετικές τάσεις και διαφορετικά μεγέθη μεταλλεύματος.
Το πάνω μέρος της κινούμενης σανίδας επένδυσης επηρεάζεται από ένα μεγάλο μετάλλευμα, επομένως η τιμή σκλήρυνσης είναι η υψηλότερη. ενώ στο κάτω μέρος της κινούμενης σανίδας επένδυσης το μετάλλευμα έχει σπάσει και η επιφανειακή του σκλήρυνση είναι χαμηλή.

Επιλογή Υλικών

Σύμφωνα με την παραπάνω ανάλυση της μορφολογίας φθοράς και του μηχανισμού φθοράς, η επένδυση του θραυστήρα κώνου όχι μόνο απαιτεί υψηλή σκληρότητα επιφάνειας για να αντισταθεί στη σμίλευση και την κοπή μεταλλεύματος, αλλά απαιτεί επίσης υψηλή αντοχή και σκληρότητα για τη βελτίωση της αντοχής σε τεράστια φορτία κρούσης και την ικανότητα κόπωσης χαμηλού κύκλου. σπάσει και σπάσει. Επομένως, η βασική απαίτηση για την επιλογή υλικού της επένδυσης σπαστήρα κώνου είναι να αυξηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η σκληρότητα της επιφάνειας και να βελτιωθεί η αντοχή της στη φθορά κοπής, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι η επένδυση δεν ραγίζει. Λόγω της υψηλής πλαστικότητας και της σκληρότητας του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο και της απαράμιλλης ικανότητας σκληρυντικής εργασίας άλλων ανθεκτικών στη φθορά υλικών, ο χάλυβας με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο εξακολουθεί να είναι το υλικό επιλογής για τις επενδύσεις θραυστήρα κώνου. Ωστόσο, καθώς η ισχύς του θραυστήρα συνεχίζει να αυξάνεται, ο λόγος σύνθλιψης αυξάνεται και η ποιότητα του μεταλλεύματος συνεχίζει να μειώνεται, ειδικά το ορυχείο χαλκού Dexing είναι ένα άπαχο μετάλλευμα και είναι γενικά δύσκολο για χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις παραγωγής. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η αρχική σκληρότητα του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο και να αυξηθεί ο ρυθμός σκλήρυνσης εργασίας του υπό την προϋπόθεση της καλύτερης άσκησης των εγγενών χαρακτηριστικών του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο και της διασφάλισης ότι ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο έχει την κατάλληλη πλαστικότητα και σκληρότητα . Με βάση αυτό, με βάση τη σύνθεση του συνηθισμένου χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, εξετάζουμε την επεξεργασία κραμάτων για τη βελτίωση της αντοχής και της σκληρότητας του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο και την ομοιόμορφη κατανομή ενός σημαντικού αριθμού σημείων μάζας υψηλής σκληρότητας με βάση τον ωστενίτη για τη βελτίωση της φθαρμένης μορφής του η επένδυση, επιβραδύνετε τον ρυθμό φθοράς. Ωστόσο, η προσθήκη στοιχείων κράματος σε χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο είναι ευεργετική για τη βελτίωση της αντοχής και της σκληρότητας, αλλά αναπόφευκτα θα οδηγήσει στη μείωση της πλαστικότητας και της σκληρότητας. Ως εκ τούτου, η ποσότητα των στοιχείων κράματος πρέπει να προστεθεί προκειμένου να αποφευχθεί η υπερβολική μείωση της πλαστικότητας και της σκληρότητας και να οδηγήσει σε κατακερματισμό. Έτσι, το χυτήριο μας προτείνει τη χρήση χάλυβα μαγγανίου CrMoVTiRe για τη χύτευση των χιτώνια θραυστήρα κώνου,

Τα αποτελέσματα των δοκιμών δείχνουν ότι η αρχική σκληρότητα του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο CrMoV TiRe μπορεί να φτάσει περίπου το HB 260, το οποίο συμβάλλει στη βελτίωση της αντοχής στη φθορά κοπής.
Ωστόσο, η προσθήκη στοιχείων κράματος, ειδικά η προσθήκη στοιχείων που σχηματίζουν καρβίδιο, θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε αύξηση του αριθμού των αδιάλυτων καρβιδίων, γεγονός που θα μειώσει την πλαστικότητα και την σκληρότητα σε κάποιο βαθμό σε σύγκριση με τους συνηθισμένους χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο.
Ενώ δίνουμε σημασία στην κράμα χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, δεν πρέπει να παραμελούμε τη βελτίωση της μεταλλουργικής ποιότητας, ιδίως τη μείωση της ποσότητας φωσφόρου και εγκλεισμάτων. Αυτός είναι ένας οικονομικός και βολικός τρόπος για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής των επενδύσεων από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σκληρότητας νερού, οι παράμετροι της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας, όπως η θερμοκρασία επεξεργασίας σκληρότητας νερού, ο χρόνος εισόδου και εξόδου και η θερμοκρασία του νερού θα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά, έτσι ώστε η ποσότητα των αδιάλυτων καρβιδίων και των κατακρημνισμένων καρβιδίων να ελέγχεται εντός του εύρους που ορίζεται από τα εθνικά πρότυπα.

Θα πρέπει να επισημανθεί ότι ενώ δίνεται προσοχή στο υλικό της επένδυσης του κωνικού θραυστήρα, δεν πρέπει να αγνοηθεί η σύνθεση της διαδικασίας χύτευσης. Το πάχος τοιχώματος της επένδυσης του θραυστήρα κώνου είναι μεγάλο και το μέγιστο πάχος τοιχώματος της λεπτής θρυμματισμένης επένδυσης μπορεί να φτάσει τα 200 mm. Εάν χρησιμοποιείται συνηθισμένη χύτευση άμμου, ο ρυθμός ψύξης είναι πιο αργός και η θερμοκρασία χύτευσης δεν ελέγχεται αυστηρά. Τραχύς. Λόγω των χονδροειδών κόκκων, παρατηρείται μόνο ένας κόκκος όταν γίνεται μεγέθυνση έως 100 φορές, επομένως γίνεται μεγέθυνση μόνο έως 50 φορές, επομένως δεν μπορεί να αξιολογηθεί σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο GB6394. Η βελτίωση των κόκκων θα βοηθήσει στην αύξηση της διάρκειας ζωής της επένδυσης.
Ως εκ τούτου, στη διαδικασία χύτευσης, συνιστάται η χρήση μεταλλικής άμμου καλουπιού και η μείωση της θερμοκρασίας έκχυσης, η οποία θα βοηθήσει στη βελτίωση του κόκκου της πλάκας επένδυσης από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο.

Mr. Nick Sun     [email protected]