Prolungamento della vita lavorativa delle fodere del frantoio a cono

Nell'attuale contesto finanziario, la base dei costi è una considerazione significativa per la cura di un'azienda di estrazione efficiente, così come i prezzi di usura associati ai frantoi a cono possono essere un centro di spesa significativo. Questo documento descrive una tecnica per ridurre i prezzi di usura mediante riporto duro delle fodere dei frantoi. Sebbene questo processo non sia nuovo per il mercato estrattivo, non è lo standard, poiché ci sono diversi scettici che lo hanno provato in passato con amari ricordi. Tuttavia, il processo è stato effettivamente sviluppato negli ultimi anni e può funzionare bene nelle applicazioni appropriate.

I frantoi a cono funzionano inserendo la roccia nella parte superiore della camera del frantoio. La camera è rivestita con componenti di usura, parti soggette a usura del frantoio a cono, vale a dire il mantello e concavi. Quando la pietra cade attraverso la camera strozzata, si ottiene lo schiacciamento quando il movimento del mantello fa sì che pressioni di compressione e abrasive agiscano sulla pietra e anche sul rivestimento del piatto, creando danni alla roccia.

Le fodere sono realizzate in acciaio al manganese anziché in acciaio normale poiché il materiale al manganese offre sicurezza contro l'abrasione (l'acciaio normale ha tipicamente una tolleranza all'uso inferiore rispetto agli obblighi di schiacciamento). A seconda della roccia frantumata, la porzione di manganese nei rivestimenti può variare da circa il 12% al 23%. È necessario prestare attenzione durante la scelta, poiché un manganese inadeguato non salvaguarderà il rivestimento, mentre un eccesso può portare alla fragilità del rivestimento, causando il cedimento non per usura ma con frattura. In entrambi i casi, il costo del manganese può essere considerevole ma, come mostrerà questo articolo, può essere ridotto.

Con l'uso continuato la struttura cristallina dell'acciaio al manganese cambia, diventando più densa. Ciò si verifica quando la pietra che viene frantumata viene forzata contro il rivestimento facendolo "indurire". Il manganese "verde" inizia a circa 25 Rockwell (250 Brinell) e può raggiungere una durezza di circa 60 Rockwell (660 Brinell) dopo un periodo di incrudimento.

Selezione del rivestimento

Quando si seleziona un frantoio, anche il rivestimento della vasca varia nel tipo:

• Grossolana: ampia apertura di ingresso
• Medium: apertura di ingresso media
• Fine: piccola apertura di ingresso

Ancora una volta, la selezione dipende dal prodotto richiesto e dalla materia prima. La consultazione con i produttori è essenziale, alcuni dei quali forniranno strutture di progettazione computerizzata e offriranno servizi di analisi dell'usura sia per proprio che per altre marche di frantoi, tale è il livello di concorrenza.

Selezione del frantoio

La corretta selezione della camera di frantumazione è fondamentale quando si installa un frantoio a cono. Il rapporto di riduzione, che a sua volta determina il prodotto prodotto, dipende dalla camera scelta. Inoltre, l'impostazione del lato chiuso (lo spazio in cui si ottiene la massima frantumazione) influisce sia sull'usura che sul prodotto prodotto. Ad esempio, se si utilizza un'unità standard al posto di una testa corta, si verifica una riduzione del prodotto fine, con conseguente ricircolo e, quindi, maggiore usura.

Le caratteristiche delle principali tipologie di camera sono:

Standard: angolo inferiore rispetto a uno shorthead con una faccia schiacciante più lunga. Adatto per mangimi di dimensioni maggiori, generalmente +100 mm, con un'ampia curva di livellamento dei mangimi. Adatto per l'uso come frantoio secondario ma, se viene introdotto un mangime più piccolo, può diventare suscettibile di imballaggio/intasamento.

Shorthead: angolo più ripido di uno standard con una faccia di schiacciamento più corta. Adatto per mangimi di dimensioni ridotte, generalmente –100 mm, con una curva di livellamento del mangime corta. Adatto per l'uso come frantoio terziario, ma non accetta mangimi di grandi dimensioni a causa della sua apertura di alimentazione più piccola.

Rivestimento duro

Al fine di prevenire l'usura del liner durante il periodo iniziale di incrudimento, appaltatori specializzati possono rivestire i liner con una superficie protettiva. Questo processo deve essere eseguito con molta attenzione perché le camicie di manganese possono deformarsi e/o restringersi durante il processo, causando uno scarso adattamento al frantoio. Piccole distorsioni non sono generalmente un problema nei frantoi che utilizzano un composto di supporto, poiché il materiale di supporto compensa tali irregolarità. Per applicare il rivestimento protettivo, il rivestimento viene posizionato su un piatto rotante e accuratamente preriscaldato. Un cordone di carburo di cromo spesso 3 mm viene saldato sul rivestimento mentre il tavolo ruota. Le aree che richiedono il trattamento sono determinate dal modello di usura su un normale set di fodere e sperimentando i modelli di usura risultanti su fodere trattate. Il rivestimento duro può conferire alle fodere un rivestimento protettivo fino a 62 Rockwell fino a quando non si consuma, ma a questo punto il manganese dovrebbe essere incrudito alla sua durezza massima di circa 60 Rockwell.

Nelle prove effettuate presso la cava di quarzite, il mantello di un frantoio Nordberg standard da 3 piedi aveva uno spessore di 3 mm di rivestimento duro applicato dall'alto verso il basso, ricoperto con altri 3 mm dal centro verso il basso, con altri 3 mm vicino al fondo (ovvero uno spessore totale di 3 mm dove la pietra entra nel frantoio, 6 mm dove è evidente lo schiacciamento e 9 mm nel punto di scarico). L'usura non era così grave sul rivestimento della ciotola, quindi questo è stato trattato con un unico spessore di 3 mm su tutta la sua superficie. La pietra in lavorazione era una quarzite con un contenuto di silice dell'85%, un PSV di 65 e un AAV di 2.

Implicazioni per la salute e la sicurezza  

Sulla maggior parte dei frantoi a cono, le fodere in manganese grezzo sono montate sul gruppo testa e sono concave utilizzando un materiale epossidico comunemente noto come supporto del frantoio. È noto che l'esposizione a questo materiale di supporto provoca casi di sensibilizzazione, una condizione che può portare le persone ad avere violente reazioni allergiche dopo un'esposizione minima, causando una possibile insufficienza respiratoria. Qualsiasi riduzione delle modifiche alle parti soggette a usura non solo ridurrà l'esposizione ai composti di supporto (un miglioramento delle condizioni di lavoro dei dipendenti richieste dal COSHH), ma ridurrà anche l'uso di gru o argani sospesi, riducendo così ulteriormente la frequenza di situazioni potenzialmente pericolose. Alcuni frantoi a cono non utilizzano il supporto ma hanno invece fodere microfuse e lavorate. Il lavoro per ridurre l'usura su questi è stato svolto ma non è discusso in questo documento.

Una delle fonti di usura più comuni è il contenuto di silice della pietra che viene frantumata.

La roccia con un basso contenuto di silice, ad esempio il calcare di buona qualità, normalmente non dà luogo a costi di usura elevati, mentre la roccia che contiene un'elevata componente di silice, ad esempio l'arenaria, la sabbia e la ghiaia, ecc., invariabilmente lo fa. Il problema si verifica di solito non appena le fodere vengono montate, con il manganese che si consuma prima che abbia la possibilità di indurirsi. I costi di usura risultanti possono essere considerevoli, poiché di solito sono tutti coinvolti nuovi rivestimenti, gru, montatori e tempi di fermo associati.

Mr. Nick Sun     [email protected]