Wydłużenie żywotności wkładek do kruszarek stożkowych

W obecnym środowisku finansowym, baza kosztowa jest istotnym czynnikiem dbałości o efektywne przedsiębiorstwo wydobywcze, a ceny zużycia związane z kruszarkami stożkowymi mogą być znaczącym centrum wydatków. W niniejszym artykule opisano technikę obniżania cen zużycia przez napawanie wykładzin kruszarki. Chociaż proces ten nie jest nowy na rynku kamieniołomów, nie jest standardem, ponieważ wielu sceptyków próbowało go w przeszłości z gorzkimi wspomnieniami. Niemniej jednak proces ten został właściwie opracowany w ciągu ostatnich kilku lat i może dobrze działać w odpowiednich aplikacjach.

Kruszarki stożkowe działają na zasadzie podawania kamienia do górnej części komory kruszarki. Komora jest wyłożona elementami zużywającymi się, częściami zużywającymi się kruszarki stożkowej, czyli płaszczem i klepiska. Gdy kamień spada przez zatkaną komorę, zgniatanie uzyskuje się, gdy ruch płaszcza powoduje, że na kamień i wkładkę talerza działają naciski ściskające i ścierne, powodując uszkodzenie skały.

Wykładziny są produkowane ze stali manganowej, a nie ze zwykłej stali, ponieważ materiał manganowy zapewnia ochronę przed ścieraniem (zwykła stal ma zwykle niższą tolerancję użycia niż wymaga tego obowiązek zgniatania). W zależności od kruszonej skały udział manganu w okładzinach może wahać się od około 12% do 23%. Należy zachować ostrożność przy wyborze, ponieważ nieodpowiedni mangan nie zabezpieczy wykładziny, podczas gdy nadmiar może prowadzić do kruchości wykładziny, powodując uszkodzenie nie przez zużycie, ale z pękaniem. W obu przypadkach koszt manganu może być znaczny, ale, jak pokaże ten artykuł, można go zmniejszyć.

Wraz z dalszym użytkowaniem struktura krystaliczna stali manganowej zmienia się, stając się bardziej gęsta. Dzieje się tak, gdy kruszony kamień jest dociskany do wykładziny, powodując jej „twardnienie przez zgniot”. „Zielony” mangan zaczyna się od około 25 Rockwella (250 Brinella) i może osiągnąć twardość około 60 Rockwella (660 Brinella) po okresie utwardzania.

Wybór wkładki

Wybierając kruszarkę, wykładzina miski różni się również rodzajem:

• Zgrubny: szeroki otwór wlotowy
• Medium: średni otwór wlotowy
• Dobra: mały otwór wlotowy

Ponownie wybór zależy od wymaganego produktu i surowca. Niezbędna jest konsultacja z producentami, z których niektórzy zapewnią komputerowe zaplecze projektowe i zaoferują usługi analizy zużycia zarówno kruszarek własnych, jak i innych marek, taki jest poziom konkurencji.

Wybór kruszarki

Prawidłowy dobór komory kruszenia ma kluczowe znaczenie podczas instalacji kruszarki stożkowej. Stopień redukcji, który z kolei determinuje wytwarzany produkt, zależy od wybranej komory. Ponadto ustawienie strony zamkniętej (szczelina, w której osiąga się maksymalne kruszenie) wpływa zarówno na zużycie, jak i na wytwarzany produkt. Na przykład, jeśli zamiast króćca stosuje się standardową jednostkę, następuje zmniejszenie drobnego produktu, co powoduje recyrkulację, a tym samym większe zużycie.

Charakterystyka głównych typów komór to:

Standard: mniejszy kąt niż u kota krótkogłowego z dłuższą powierzchnią miażdżącą. Nadaje się do większych rozmiarów paszy, na ogół +100 mm, z szeroką krzywą klasyfikacji paszy. Nadaje się do stosowania jako kruszarka wtórna, ale jeśli zostanie wprowadzony mniejszy wsad, może stać się podatny na upakowanie/zablokowanie.

Shorthead: bardziej stromy kąt niż standardowy z krótszą powierzchnią miażdżącą. Nadaje się do mniejszych rozmiarów paszy, zazwyczaj –100 mm, z krótką krzywą klasyfikacji paszy. Nadaje się do użytku jako trzeciorzędowa kruszarka, ale nie przyjmie dużych rozmiarów nadawy ze względu na mniejszy otwór wsadowy.

Napawanie

Aby zapobiec zużyciu wykładziny w początkowym okresie utwardzania, wyspecjalizowani wykonawcy mogą pokryć wykładziny powierzchnią ochronną. Proces ten musi być przeprowadzany z dużą ostrożnością, ponieważ manganowe wkładki mogą się odkształcać i/lub kurczyć podczas procesu, powodując złe dopasowanie w kruszarce. Małe odkształcenia na ogół nie stanowią problemu w kruszarkach wykorzystujących masę podkładową, ponieważ materiał podkładowy kompensuje wszelkie takie nieregularności. W celu nałożenia powłoki ochronnej wkładkę umieszcza się na obrotowym stole obrotowym i starannie podgrzewa. Zgrubienie z węglika chromu o grubości 3 mm jest przyspawane do wykładziny, gdy stół się obraca. Obszary wymagające leczenia są określane na podstawie wzorca zużycia na normalnym zestawie wkładek oraz poprzez eksperymentowanie z wynikami wzorców zużycia na poddanych obróbce wkładkach. Napawanie może zapewnić wykładzinom powłokę ochronną do 62 Rockwell, aż do jej zużycia, ale do tego czasu mangan powinien utwardzić się do maksymalnej twardości około 60 Rockwell.

W próbach przeprowadzonych w kamieniołomie kwarcytu, płaszcz standardowej 3-stopowej kruszarki Nordberg miał warstwę napawania o grubości 3 mm nałożoną od góry do dołu, pokrytą kolejnymi 3 mm od środka do dołu, z kolejnymi 3 mm w pobliżu dna (tj. całkowita grubość 3 mm, gdzie kamień wchodzi do kruszarki, 6 mm w miejscu kruszenia i 9 mm w miejscu wyładunku). Zużycie nie było tak złe na wyściółce miski, dlatego została ona potraktowana pojedynczą grubością 3 mm na całej jej powierzchni. Obrabianym kamieniem był kwarcyt o 85% zawartości krzemionki, PSV 65 i AAV 2.

Implikacje dla zdrowia i bezpieczeństwa  

W większości kruszarek stożkowych odlewane wkładki manganowe są mocowane do zespołu głowicy i wklęsłe przy użyciu materiału epoksydowego powszechnie znanego jako podkład kruszarki. Wiadomo, że narażenie na ten materiał podłoża powoduje przypadki uczulenia, stanu, który może prowadzić do gwałtownych reakcji alergicznych po krótkiej ekspozycji, powodując możliwą niewydolność oddechową. Każda redukcja zmian części zużywających się nie tylko zmniejszy narażenie na związki podkładowe (poprawa warunków pracy pracowników wymagana w ramach COSHH), ale także zmniejszy użycie dźwigów lub wyciągarek, tym samym jeszcze bardziej zmniejszając częstotliwość potencjalnie niebezpiecznych sytuacji. Niektóre kruszarki stożkowe nie wykorzystują podkładu, ale zamiast tego mają precyzyjnie odlewane i obrabiane maszynowo wykładziny. Przeprowadzono prace mające na celu zmniejszenie ich zużycia, ale nie są one omawiane w tym artykule.

Jednym z najczęstszych źródeł zużycia jest zawartość krzemionki w kruszonym kamieniu.

Skały o niskiej zawartości krzemionki, np. dobrej jakości wapień, zwykle nie powodują wysokich kosztów zużycia, podczas gdy skała, która zawiera wysoki składnik krzemionkowy, np. piaskowiec, piasek, żwir itp., niezmiennie powoduje. Problem pojawia się zwykle po zamontowaniu wkładek, ponieważ mangan zużywa się, zanim zdąży stwardnieć. Wynikające z tego koszty zużycia mogą być znaczne, ponieważ zwykle w grę wchodzą nowe wykładziny, dźwigi, monterzy i związane z nimi przestoje.

Mr. Nick Sun     [email protected]