Ak sa venujete ťažbe, výrobe kameniva alebo recyklácii, určite máte v hre kožu, pokiaľ ide o životnosť drviaceho kladiva. Minulý týždeň som telefonoval s operátorom kameňolomu, ktorý ťahal svoje kladivá z ocele s vysokým obsahom Mn príliš skoro – mysleli si, že všetky oceľové kladivá by mali vydržať 12 mesiacov, ale ukázalo sa, že cyklické zaťaženie, kvalita materiálu a dokonca aj spôsob, akým prevádzkujete drvič, sú oveľa väčší rozdiel, než si väčšina ľudí uvedomuje. Ako dodávateľ drviacich kladív z ocele s vysokým obsahom Mn dostávam nonstop otázku:Aká je skutočná únavová životnosť týchto vecí, keď dostávajú opakované zásahy po celý deň?Poďme si to rozobrať, ako keby sme sa rozprávali pri kávičke, žiadny upchatý žargón, z ktorého sa vám zalesknú oči.
Najprv pripravíme scénu. Keď sa drviace kladivo rozkýva, nie je to len jeden tvrdý úder – sú to státisíce malých, cyklických nárazov každú hodinu, 24 hodín denne, 7 dní v týždni po celé týždne. Že opakované zaťaženie spôsobuje únavu, však? Myslite na ohýbanie kancelárskej sponky tam a späť: na prvý raz sa nezlomí, ale po asi tuctu ohybov praskne. Rovnaký nápad s drviacimi kladivami, len oveľa ťažšie, s oveľa väčšou silou. Oceľ s vysokým obsahom Mn (to je mangánová oceľ, pre každého nového) je tu populárna, pretože pracovne vytvrdzuje, takže keď dostane úder, povrch je mimoriadne tvrdý, a preto drží lepšie ako bežná uhlíková oceľ. Ale jeho únavová životnosť nie je univerzálna; závisí to od niekoľkých kľúčových faktorov.
Začnime triedou ocele s vysokým obsahom Mn, ktorú používate. Nie všetka Mn oceľ je stvorená rovnako. Vidím veľa kupujúcich, ktorí striehnu na lacné liate kladivá, ktoré šetria na legujúcich prvkoch, ako je chróm, ktorý všetko mení. Štandardom pre dobré drviace kladivá s vysokým obsahom Mn je Mn13Cr2-pridajte chróm a zvýšite aj húževnatosť, odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti únave. Predávame tonuMn13Cr2 bimetalová kladivová hlava pre drvičpresne z tohto dôvodu. Bimetalové kladivá, mimochodom, kombinujú tvár s vysokým obsahom Mn pri práci s tvrdším jadrom, takže v strede cyklu neprasknú ani pri silnom náraze veľkými kameňmi. Tento bimetalový dizajn sám o sebe môže predĺžiť únavovú životnosť o 30 – 50 % v porovnaní s pevným kladivom z Mn ocele nízkej kvality, podľa toho, čo ukazujú naše údaje a čo uvádzajú naši klienti.
Ďalej: charakteristiky cyklického zaťaženia. To je ten veľký, na ktorom spí väčšina operátorov. Ako ťažko pracuje váš drvič? Drvíte veľký, hustý čadič s priemerom 2 stopy alebo mäkký vápenec, ktorý je ako krieda? Cykly nie sú vo všeobecnosti rovnaké. Ak používate horizontálny hriadeľový impaktor (HSI) s malými, častými nárazmi, získate viac cyklov za hodinu ako kužeľový drvič s pomalšími a väčšími nárazmi. Energia nárazu na cyklus je príliš dôležitá - údery s vyššou energiou znamenajú väčšie namáhanie kladiva, takže únavové trhliny začínajú rýchlejšie. Kladivo drviace 100-200 ton tvrdej horniny za hodinu vs. 500+ ton? Ten sa opotrebuje a unaví oveľa rýchlejšie, bez ohľadu na stupeň. Náš tím spolupracoval s operátormi, ktorí upravujú veľkosť podávania tak, aby zodpovedala ich kladivám, a len toto malé vylepšenie im pridalo 2 mesiace života.Odlievacie diely pre drvičecelkovo vrátane kladív.
Tepelné spracovanie je ďalším krokom pri vytváraní alebo rozbíjaní. Keď zlieváreň odlieva oceľ s vysokým obsahom Mn, musí ju hneď potom ochladzovať, aby sa zablokovala austenitická štruktúra, ktorá ju vytvrdzuje. Preskočte tento krok a oceľ je príliš krehká - únavové trhliny sa vytvoria už po niekoľkých tisíckach cyklov a kladivo praskne alebo sa opotrebuje v priebehu týždňov. Každú dávku našich kladív testujeme na tvrdosť po tepelnom spracovaní a minimum, ktoré požadujeme, je 200 HB (tvrdosť podľa Brinella) v odliatom stave, ktorá po pracovnom spevnení nárazmi vyskočí na 500+ HB. Šetrite hasením a v podstate predávate kancelársku sponku vyrobenú zo suchých špagiet - vyzerá správne, ale pod tlakom sa rýchlo rozpadne.
Teraz poďme k číslam, pretože to chce vlastne každý vedieť. Zozbieral som údaje z viac ako 200 lomov a recyklačných miest, do ktorých sme dodávali kladivá, za 2 roky, takže to nie sú len učebnice. Pre masívne kladivo Mn13Cr2 (správne tepelne spracované, bez rezov na zliatine), drvenie stredne tvrdej horniny, ako je vápenec alebo dolomit pri strednej rýchlosti posuvu (200 – 300 t/h), je priemerná únavová životnosť 6 – 12 mesiacov. Počkajte, ale ak drvíte super tvrdú horninu, ako je žula alebo železná ruda, klesne to na 3-6 mesiacov. Ak používate lacnejšie oceľové kladivo s nízkym obsahom Mn (menej ako 12 % mangánu, žiadny chróm)? To je 1-3 mesiace, max. To je obrovská medzera, keď si kúpite 3 lacné kladivá za 200 $ každé vs. 1 dobré kladivo za 500 $ a to dobré vydrží dvakrát tak dlho. nášHlava kladiva z vysoko chrómovej zliatinypridáva na povrch ďalšiu vrstvu tvrdého chrómu, takže pri super abrazívnych aplikáciách môže predĺžiť únavovú životnosť až na 8 mesiacov, dokonca aj na žule.
Počkajte, ale únava nie je len opotrebenie - niekedy je to o praskaní. Mnohé kladivá zlyhávajú nie preto, že by sa opotrebovali, ale preto, že drobná únavová trhlina začína na okraji kladiva (kde je nárazové napätie najvyššie) a rastie, až kým sa hlava neodlomí od drieku. To je oveľa bežnejšie vo vysokoenergetických drvičoch, ako sú primárne nárazové kladivá, ktoré berú veľký a ťažký posuv. Aj tu pomáhajú bimetalové kladivá, pretože jadro je tvrdšie ako pevná oceľ s vysokým obsahom Mn, takže tieto okrajové trhliny sa tvoria dlhšie. Mali sme klienta v Arizone, ktorý lámal 1 kladivo týždenne vo svojom primárnom HSI predtým, ako prešiel na naše bimetalové Mn13Cr2 kladivá – teraz vymieňajú 1 každé 2 mesiace a už žiadne prestávky v strede cyklu, čo im každoročne ušetrí tisíce prestojov.
Ďalší faktor, ktorý väčšina ľudí prehliada: postupy údržby a prevádzky. Duh, však? Ak drvič používate 24 hodín denne, 7 dní v týždni bez toho, aby ste ho nechali vychladnúť, kladivá sú okrem cyklického rázového namáhania tiež pod neustálym tepelným namáhaním. Táto kombinácia vedie k rýchlejšej únave. Tiež to, ako otáčate kladivá pri údržbe drviča – ak ich nevyvážite správne, získate ďalšie vibrácie, ktoré zvyšujú cyklické namáhanie každého kladiva, čím rýchlejšie zlyhávajú. A ani ma nenavádzajte na to, aby som začal do drviča vkladať nerozdrviteľný materiál, ako je oceľová skrutka alebo kus betónovej výstuže. Tento jediný veľký náraz môže vytvoriť únavovú trhlinu, ktorej vytvorenie by inak trvalo mesiace, pričom by kladivo zabilo za niekoľko hodín. Vždy hovoríme klientom, aby si nainštalovaliVložka odolná voči opotrebeniu drvičomaj na stenách drviča, pretože vložky znižujú množstvo materiálu, ktorý sa odráža a naráža na kladivá do strán, čo zvyšuje zbytočné napätie.
A čo platne obrazovky? Počkaj, nášSitová doska drviča z vysoko mangánovej oceleje dokonalým príkladom toho, ako únava funguje aj v iných komponentoch drviča, ale spája sa s kladivami. Ak sú vaše sitové dosky opotrebované, materiál sa nevypúšťa dostatočne rýchlo, takže sa recirkuluje späť do drviča. To znamená, že kladivá narážajú stále dookola na rovnaký materiál, nie na čerstvé krmivo, takže neustále opakované zaťaženie spôsobuje únavu bucharov. Nejde teda len o samotné kladivá – na ich únavovú životnosť majú vplyv aj ďalšie časti vášho drviča.
Poďme si uvedomiť, čo hovorí priemysel, len aby sme to podporili. Spoločnosť pre baníctvo, hutníctvo a prieskum (SME) urobila pred niekoľkými rokmi štúdiu o únavovej životnosti komponentov drviča a ich čísla sa zhodujú s tým, čo vidíme: správne kladivá z ocele s vysokým obsahom Mn v štandardných prevádzkach dosahujú priemernú únavovú životnosť 8 mesiacov, s rozsahom 4-14 mesiacov v závislosti od aplikácie. Kľúčovým poznatkom z tejto štúdie bolo, že kvalita materiálu a prevádzkové podmienky predstavovali 80 % variácií – takže je to oveľa väčšie ako značka kladiva, pokiaľ kupujete renomovaného dodávateľa, ktorý používa správne tepelné spracovanie a legovanie.
Počkaj, ale čo keď sa niečo pokazí? Videl som kladivá posledné 2 roky a videl som ich zomrieť za 2 týždne. Odľahlé hodnoty sú zvyčajne buď úplný nesúlad medzi triedou kladiva a aplikáciou (ako je použitie kladiva z mäkkej Mn ocele na tvrdú železnú rudu) alebo hlúpa prevádzková chyba, ako je podávanie nerozdrviteľného materiálu alebo beh so zlými vložkami. Minulý štvrťrok sme mali recyklačného klienta, ktorý drvil demolačný betón výstužou a oni stále klepali kladivami. Odporúčame pridať magnetický separátor na vytiahnutie výstuže predtým, ako dopadne na drvič, a prepnúť ich na naše kladivá s vysokým chrómom. Životnosť ich kladiva sa zvýšila z 2 týždňov na 3 mesiace a prestoje drviča skrátili o 90 % – to sú peniaze vo vrecku, s ktorými predtým ani nerátali.
Aby sme to zhrnuli, zjednodušíme to: únavová životnosť drviacich kladív z ocele s vysokým obsahom Mn pri cyklickom zaťažení nie je pevné číslo, je to rozsah, ktorý závisí od troch veľkých vecí: 1) kvalita ocele (trieda, legovanie, tepelné spracovanie), 2) závažnosť cyklického zaťaženia (tvrdosť horniny, veľkosť podávania, typ drviča) a 3) ako dobre pracujete so systémom drvenia. V priemere sa pozeráte na 3-12 mesiacov, s bimetalovými alebo plátovanými kladivami najvyššej úrovne, ktoré to posúvajú na horný koniec, alebo dokonca ešte ďalej v miernych aplikáciách.
Ak vás už nebaví vymieňať kladivá každý mesiac alebo riešiť neočakávané prestávky, ktoré zastavia vašu prevádzku, môžeme vás previesť tým, čo je najlepšie pre váš drvič a aplikáciu. Máme kladivá pre každý typ drviča – HSI, nárazové kladivo, čeľusť, čokoľvek, čo prevádzkujete – plus všetky súvisiace diely, ako sú vložky, sitá a odlievacie komponenty, aby celý váš systém fungoval hladko. Nie je tu žiadny univerzálny odpad; budeme počúvať, čo drvíte, ako tvrdo pracujete, a pomôžeme vám vybrať kladivá, ktoré skutočne vydržia, takže môžete tráviť menej času údržbou a viac času zarábať peniaze.
Referencie
- Spoločnosť pre baníctvo, hutníctvo a prieskum (SME). (2021).Únavová životnosť komponentov drviča pri cyklickom nárazovom zaťažení. Výročná konferencia a výstava SME.
- ASTM International. (2019). Štandardná špecifikácia pre odliatky z vysoko mangánovej ocele pre banské a agregátne zariadenia. ASTM A128-19.
- Kumar, S., & Singh, R. (2022). Vplyv legujúcich prvkov a tepelného spracovania na únavové správanie ocele s vysokým obsahom mangánu pre drviče.Journal of Materials Processing Technology302, 117452.
- Združenie výrobcov banských zariadení (MEMA). (2023). Správa o porovnávaní výkonnosti komponentov drviča. Technická séria MEMA.
