동광산 Cone Crusher Liner 마모 불량 분석

동광산의 작업조건을 고려하여 콘크러셔의 마모파괴분석을 하였다. SEM 분석 결과, 구덩이를 생성한 광석의 드릴링, 절단 및 압착(충돌)이 주요 마모 수단이었으며 저주파 피로에 의한 피로 스폴링이 마모 파괴 수단 중 하나인 것으로 나타났습니다. 따라서 라이너 재료는 광석의 드릴링 및 절단에 견딜 수 있는 매우 높은 표면과 저주파 피로 및 충격 하중에 견딜 수 있는 매우 높은 강도 및 인성을 모두 가져야 합니다. 따라서 라이너의 예비경도와 가공경화율을 높이기 위해 고망간강 합금을 선택하였다. 한편, 고망간강의 야금 주조 및 열처리 품질 향상도 무시할 수 없는 요인이었다.

아시아 최대의 구리광산인 Dexing 구리광산 고객입니다. 그것에는 30 세트 이상의 콘 크러셔가 있으므로 매년 많은 수의 콘 크러셔 마모 부품이 필요합니다. 많은 분쇄기 마모 부품 공급 업체가 있지만 이러한 부품의 품질이 안정적이지 않습니다. 따라서 우리 주조 공장은 콘 크러셔 라이너의 마모 불량을 찾아내고 수명을 향상시키는 데 도움을 주었습니다.

작업 조건

Dexing Copper Mine의 광석은 광석 체암의 종류에 따라 반암과 천매암형 광석으로 나눌 수 있습니다. 광석 체적의 비율은 1:3입니다. 광산 지역에는 산화 광석, 혼합 광석 및 1차 황화물 광석의 3가지 산업 유형이 있습니다. 황화물 광석이 주요 유형이며 질량의 99% 이상을 차지합니다.
Dexing 구리 광석의 경도는 일반적으로 중경도 광석에 속하는 f = 5-8 사이입니다. 천매암 형 광석의 평균 압축 강도는 84.8 MPa이고 화강 섬록암 형 광석의 평균 압축 강도는 109.2 MPa입니다.

견본 추출

마모 실패 분석의 핵심 단계는 마모 표면의 형태를 분석하는 것이므로 마모 파편의 새로운 마모 표면에서 샘플을 가져와야 합니다. 우리가 샘플링한 움직이는 콘(라이너)은 콘 크러셔에서 방금 제거되어 제 시간에 다시 배송되었습니다.
파손된 콘 크러셔 라이너는 산소-아세틸렌 화염에 의해 큰 샘플로 절단되고 4개의 샘플이 위에서 아래로 채취됩니다. 시료의 크기는 시료 채취 부위가 열의 영향을 받지 않는 정도여야 합니다. 그런 다음 와이어 절단 공정을 통해 큰 시료의 중앙에 있는 시료를 주사형 전자현미경용 시료로 취출하여 마모 형태를 관찰합니다. 시료의 크기는 약 10mm × 10mm × 10mm이며, 표면에서 안쪽으로 미세경도의 변화를 측정하기 위해 시료 1개를 채취한다.
시편의 관찰은 S-2700 주사전자현미경으로 수행하였다. 전자현미경으로 관찰하기 전에 샘플을 초음파로 세척하였다.

마모 형태 및 마모 메커니즘

콘 크러셔 맨틀, 콘 크러셔 오목 및 분쇄 광석 사이에 삼체 연마 마모가 형성되고 라이너 표면은 복잡한 응력 상태에 있습니다.
거대한 스프링 압축 응력의 작용으로 광석은 라이닝 플레이트의 국부 표면에 거대한 압축 응력을 생성함과 동시에 움직이는 원뿔이 높은 전단 응력을 생성합니다. 두 가지가 동시에 작용하여 라이닝 플레이트의 치즐링, 절단 및 압출을 유발합니다.

첫 번째 그림 "Cone Crusher Liners Failure x100" 이후의 마모 형태에서, Cone-crushing 전동 라이닝 플레이트는 편심 회전 운동을 수행합니다. 고정 라이닝 플레이트로 편향되면 깨진 광석에 큰 충격 하중을 가하여 라이닝 플레이트가 압착되어 소성 변형됩니다. 반복적인 소성변형의 경우 라이너에 수많은 스퀴즈(충격) 피트가 형성되므로 "Cone Crusher Liners Failure x500 후 마모 형태"를 확인하십시오.

동시에 큰 하중을 받는 광석은 라이닝 플레이트에 압축 응력과 전단 응력을 가합니다. 압축 응력은 움직이는 라이너의 소성 변형을 유발합니다. 반복되는 소성변형의 경우 아래의 "콘 크러셔 라이너 마모면에 스퀴즈(충격) 핏" 사진과 같이 라이너 표면에 수많은 스퀴징(충격) 핏이 형성됩니다. 동시에 압출피트 바닥에서는 반복 압출 후 변형강화가 일어나고 소성이 소진되어 취성파괴를 형성한다. 외관 "피트 바닥 취성파괴의 형태"

추가 관찰을 통해 광석은 엄청난 파쇄 응력의 영향으로 라이너 표면을 압착한 것으로 나타났습니다. 광석은 Platts 경도 f 값이 낮기 때문에 f 값은 실제로 광석의 압축 강도를 반영합니다. f=R/100, R은 압축 강도를 의미합니다. 따라서 광석의 압축강도가 낮고 파단강도도 낮아 깨지기 쉽다. 광석이 부서진 후 안감의 경도가 낮아 구덩이 바닥으로 압착됩니다. 다음 그림을 참조하십시오.

동시에 움직이는 원뿔이 회전함에 따라 광석과 라이너 사이에 전단 응력이 발생합니다. 미끄러지는 광석과 구덩이 바닥에 압착된 광석은 안감의 표면을 자르고 자릅니다.

따라서 콘 크러셔 라이닝의 실제 작동에는 절단, 절단 및 압착 (충격) 피트가 동시에 다양한 형태의 마모가 있습니다. 세 가지 마모의 비율은 광석의 힘과 크기뿐만 아니라 광석의 압축강도를 반영하는 Platts 경도 f 값과도 관련이 있습니다.

콘 크러셔는 큰 파쇄력과 높은 회전 속도를 가지고 있음을 지적해야 합니다. 엄청난 압축과 전단 압력의 작용으로 라이닝 보드는 주기적인 접촉 피로 하중을 받습니다. 피로 균열은 표면 아래층에서 쉽게 발생하여 피로 스폴링을 유발할 수 있습니다. 플레이킹은 또한 크러셔 라이너 마모의 실패 요인 중 하나입니다.

요약하면, 콘 크러셔 라이닝의 마모 메커니즘은 절단 마모, 플라스틱 마모 및 피로 마모의 공존입니다. 다른 작업 조건, 특히 광석 경도의 다른 F 값으로 인해 세 가지 마모 메커니즘의 비율이 다릅니다.

Cone Crusher Liner 표면 경화

샘플링된 콘 크러셔 라이너(라이닝 플레이트)의 재질이 고망간강이기 때문에 라이닝 플레이트는 콘 크러셔 작동 중에 큰 충격 하중을 받기 때문에 좋은 가공 경화 효과가 있습니다.

콘 크러셔 라이너 경도

콘 크러셔 라이너는 파쇄된 광석에서 큰 충격 하중을 받는 테이블 테스트 결과를 볼 수 있습니다. 라이너 표면의 경도 Hv는 500 이상으로 높을 수 있지만 경화 깊이는 2mm 이내입니다.
따라서 라이너는 큰 충격 하중에 견디고 치핑을 유발할 수 있는 우수한 인성과 충분한 강도가 요구됩니다.
동일한 라이닝 보드의 다른 부분의 표면 경화 값이 다르므로 라이닝 보드의 다른 부분이 다른 응력과 다른 크기의 광석을 가지고 있음을 보여줍니다.
움직이는 라이닝 보드의 상부는 큰 광석의 영향을 받으므로 경화 값이 가장 높습니다. 움직이는 라이닝 보드의 하부에서 광석이 부서지고 표면 경화 값이 낮습니다.

재료 선택

위의 마모 형태 및 마모 메커니즘 분석에 따르면 콘 크러셔 라이닝은 광석 치즐링 및 절단에 저항하기 위해 높은 표면 경도를 요구할 뿐만 아니라 큰 충격 하중 및 낮은 사이클 피로 능력에 대한 저항을 개선하기 위해 높은 강도와 ​​인성을 요구합니다. 휴식과 휴식. 따라서 콘 크러셔 라이너의 재료 선택에 대한 기본 요구 사항은 표면 경도를 최대한 높이고 라이너가 균열되지 않도록 하면서 절삭 마모에 대한 저항을 향상시키는 것입니다. 고망간강의 높은 가소성과 인성, 그리고 다른 내마모성 재료의 타의 추종을 불허하는 높은 가공 경화 능력으로 인해 고망간강은 여전히 ​​콘 크러셔 라이닝에 선택되는 재료입니다. 그러나 분쇄기의 출력이 계속 증가함에 따라 분쇄 비율이 증가하고 광석 등급이 계속 감소하며 특히 Dexing Copper Mine은 희박 광석이며 일반적으로 고망간강이 생산 요구 사항을 충족하기 어렵습니다. 따라서, 고망간강의 고유한 특성을 보다 잘 발휘하고, 고망간강이 적절한 소성 및 인성을 갖도록 하는 전제하에 고망간강의 초기 경도를 높이고 가공 경화율을 높이는 것이 필요합니다. . 이를 바탕으로 일반 고망간강의 조성을 기반으로 고망간강의 강도 및 경도를 향상시키기 위한 합금화 처리를 고려하고, 오스테나이트를 기반으로 고경도 질량점을 상당수 분포시켜 마모형상 개선 라이너, 마모 속도를 늦추십시오. 그러나 고망간강에 합금원소를 첨가하면 강도 및 경도 향상에 유리하나 가소성 및 인성 저하가 불가피하다. 따라서, 가소성 및 인성의 과도한 감소를 방지하고 파편화를 유도하기 위해 합금 원소의 양을 첨가해야 한다. 따라서 우리 파운드리는 CrMoVTiRe 망간강을 사용하여 콘 크러셔 라이너를 주조할 것을 제안합니다.

테스트 결과에 따르면 CrMoV TiRe 고망간강의 초기 경도는 약 HB 260에 도달할 수 있으며 이는 절삭 마모에 대한 내성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
그러나 합금 원소의 추가, 특히 탄화물 형성 원소의 추가는 필연적으로 용해되지 않은 탄화물의 수를 증가시켜 일반 고망간강에 비해 가소성과 인성을 어느 정도 감소시킵니다.
고망간강의 합금화를 중시하면서도 인과 개재물의 양을 줄이는 등 야금 품질의 향상을 소홀히 해서는 안 됩니다. 이것은 고망간강 라이닝의 수명을 향상시키는 경제적이고 편리한 방법입니다. 내수성 처리 중 내수성 처리 온도, 물 유입 및 유출 시간, 수온과 같은 열처리 공정 매개변수는 국가 표준에서 규정한 범위 내에서 용해되지 않은 탄화물 및 석출된 탄화물의 양이 제어되도록 엄격하게 제어되어야 합니다.

콘 크러셔 라이너의 재질에 주의하면서 주조 공정의 공식을 무시해서는 안 된다는 점을 지적해야 합니다. 콘 크러셔 라이닝의 벽 두께는 크고 미세 파쇄 라이닝의 최대 벽 두께는 200mm에 달할 수 있습니다. 일반 모래 주조를 사용하면 냉각 속도가 느려지고 주조 온도가 엄격하게 제어되지 않습니다. 조잡한. 거친 입자로 인해 100배로 확대하면 하나의 입자만 관찰되므로 50배로만 확대할 수 있으므로 GB6394의 국가 표준에 따라 평가할 수 없습니다. 입자 미세화는 라이너의 수명을 늘리는 데 도움이 됩니다.
따라서 주조 공정에서 금형 샌드를 사용하고 주입 온도를 낮추는 것이 좋습니다. 이는 고망간강 라이닝 플레이트의 입자를 미세화하는 데 도움이 됩니다.

Mr. Nick Sun     [email protected]