Gehen Sie in eine Brechanlage und fragen Sie den Wartungstechniker, welche Mangansorte sie verwenden, und die Chancen stehen gut, dass Sie eine sichere Antwort erhalten, die eher auf Gewohnheit als auf Technik beruht. Die meisten Betriebe verwenden standardmäßig die vom vorherigen Standortleiter bestellten Mengen oder wählen einfach die höchste verfügbare Anzahl aus, in der Annahme, dass mehr Mangan eine bessere Leistung bedeutet. Diese Annahme ist nicht nur falsch -, sie ist auch ziemlich teuer.
Die Realität ist, dass die Auswahl der richtigen Mangansorte eine Abstimmung zwischen Ihrem Material, Ihrem Brechertyp und Ihren Betriebsbedingungen ist. Wenn Sie bei der falschen Anwendung die falsche Sorte verwenden, verschleißen die Teile entweder schneller als nötig oder sie brechen ganz. Das Verständnis, warum sich Mn13, Mn18 und Mn22 unter Last unterschiedlich verhalten, ist die Grundlage jeder fundierten Entscheidung über Verschleißteile.
Der Brecher funktioniert
Warum Manganstahl so funktioniert, wie er funktioniert
Alle drei Qualitäten gehören zur Familie der austenitischen Manganstähle, die ursprünglich 1882 von Sir Robert Hadfield entwickelt wurden und noch immer weltweit das dominierende Material für Brecherauskleidungen sind. Das bestimmende Verhalten dieser Legierungen ist die Kaltverfestigung. Wenn die Stahloberfläche wiederholt Druckeinwirkungen ausgesetzt ist, erfährt die austenitische Mikrostruktur eine spannungsinduzierte Umwandlung durch mechanische Zwillingsbildung und martensitische Umwandlung. Das Ergebnis ist ein progressiver Anstieg der Oberflächenhärte von etwa 200 HB im Gusszustand auf 450 bis 550 BHN oder mehr beim aktiven Zerkleinern, während der Kern zäh und duktil genug bleibt, um Stöße ohne Bruch zu absorbieren.
Das entscheidende Detail, das den meisten Käufern entgeht, ist Folgendes: Für die Verfestigungsreaktion muss eine ausreichende Aufprallenergie ausgelöst werden. Ohne ausreichende Einwirkung bleibt der Stahl weich und schleift einfach ab. Je höher der Mangangehalt, desto größer ist die potenzielle Härtegrenze, aber auch desto höher ist die Schwelle der Aufprallenergie, die zum Erreichen dieser Grenze erforderlich ist. Genau aus diesem Grund ist der Einsatz von Mn22 in einer Niedrigenergieanwendung kontraproduktiv. Der Stahl wird nie kaltverfestigt, die Oberfläche bleibt in der Nähe ihrer Weichheit im Gusszustand und die Verschleißraten beschleunigen sich eher, als dass sie sich verbessern. Für einen Leistungsnachteil zahlen Sie einen Kostenaufschlag.
Was die drei Grade tatsächlich liefern
Die Zahl in jeder Sortenbezeichnung bezieht sich auf den ungefähren Mangananteil in der Legierung. Chromzusätze, gekennzeichnet durch das Suffix Cr in Sorten wie Mn13Cr2 oder Mn18Cr2, verbessern die Anfangshärte und fördern eine feinere Karbidverteilung, weshalb die meisten seriösen Hersteller von Verschleißteilen mittlerweile standardmäßig Chrom-modifizierte Versionen anbieten.
| Grad | Mn-Inhalt | Kaltverfestigte Oberfläche (BHN) | Bestes Anwendungsprofil |
|---|---|---|---|
| Mn13 / Mn13Cr2 | ~13% | 450 bis 500 | Weiches bis mittleres Gestein, Kalkstein, Recycling, variable Belastung |
| Mn18 / Mn18Cr2 | ~17–19% | 500 bis 550 | Hartgestein, Granit, Basalt, gleichmäßige Drosselzufuhr |
| Mn22 / Mn22Cr2 | ~21–23% | 550+ | Extreme Beanspruchung, Quarzit, Taconit, Erze mit hohem Siliciumdioxidgehalt |
Mn13 ist die Sorte, die mit Unvorhersehbarkeiten gut zurechtkommt. Sein relativ moderater Mangangehalt verleiht ihm eine hervorragende Zähigkeit und eine hohe Schlagfestigkeit. Dies macht es zur richtigen Wahl, wenn die Zufuhrbedingungen variieren, wenn Fremdeisen oder Bewehrungsstäbe in die Kammer gelangen könnten oder wenn es sich bei dem zu zerkleinernden Material um Kalkstein, Dolomit oder andere weichere Zuschlagstoffe handelt. Es verfestigt sich bei mäßiger Belastung ausreichend und bietet eine zuverlässige Lebensdauer bei geringeren Materialkosten pro Einheit. Die Forderung nach einem höheren Grad wird die Lebensdauer des Liners nicht verlängern. Es wird es verkürzen.
Mn18 ist nicht ohne Grund der Industriestandard. Mit 17 bis 19 Prozent Mangan liegt das optimale Gleichgewicht zwischen Zähigkeit und Kaltverfestigungspotenzial für die unterschiedlichsten Hartgesteinsanwendungen vor. Unter konstanten Choke-Zufuhrbedingungen erreichen Mn18-Oberflächen im Betrieb 500 bis 550 BHN und bieten damit die Art von Kantenhaltigkeit, auf die Betreiber in Granitsteinbrüchen und Basaltzuschlagstoffwerken angewiesen sind. Wenn Sie Hardrock betreiben und nicht wissen, wo Sie anfangen sollen, ist Mn18 fast immer die richtige erste Wahl.
Mn22 ist eine Spezialsorte und kein universelles Upgrade. Es erreicht die höchsten Kaltverfestigungshärtewerte der drei, erfordert jedoch wirklich aggressive Zerkleinerungsbedingungen mit hoher -Energie, um dorthin zu gelangen. Zu den Anwendungen, die Mn22 rechtfertigen, gehören grobe Primärbrechkammern, die Quarzit, Zuschlagstoffe mit hohem -Siliciumdioxidgehalt, Eisenerz oder Taconit verarbeiten, wobei sich Mn18 deutlich schneller abnutzt als akzeptable Kampagnenziele.
Jaw Swing&Fixed Plates Mn13: Wenn die niedrigere Qualität die richtige Entscheidung ist
Einer der hartnäckigsten Fehler bei der Auswahl der Backenbrecherauskleidung ist die Angabe einer höheren Mangansorte, als die Anwendung tatsächlich erfordert.Backenschwenk- und Festplatten Mn13bleiben in einem größeren Anwendungsbereich die korrekte Spezifikation, als vielen Betreibern bewusst ist. In Recyclingbetrieben, in denen Abbruchschutt aus Beton verarbeitet wird, in sekundären Backenbrechern, die vor-zerkleinerte Zuschlagstoffe verarbeiten, und in allen Backenanwendungen, bei denen die Zufuhrzusammensetzung unterschiedlich ist und die Gefahr von Fremdmetallen besteht, bieten Mn13-Platten im Vergleich zu Mn18 oder Mn22 eine überlegene Zähigkeit und Stoßdämpfung.
Auch die Geometrie des Backenbrechers spielt eine Rolle. Sowohl die feste Backenplatte, die am stationären Rahmen montiert ist, als auch die schwenkbare Backenplatte, die am Lenkstock befestigt ist und für die Schließbewegung sorgt, unterliegen stark lokalem Verschleiß, der sich auf die untere Brechzone konzentriert. Wenn das Ausgangsmaterial nicht dauerhaft hart genug ist, um eine vollständige Kaltverfestigung zu erreichen, verbleibt das Mangan in höheren Qualitäten in seinem weichen austenitischen Zustand und die Plattenoberfläche verschleißt durch einfachen Abrieb. Schwenkbacken und feste Platten Mn13 übertreffen unter diesen Bedingungen höhere Qualitäten, da das Verhältnis von Zähigkeit{4}} zu -Kosten besser zum tatsächlichen Verschleißmechanismus passt.
Genau aus diesem Grund sind die Backenplatten bei Backenbrechern oft eine Stufe niedriger als die Backenplatten selbst. In einer gängigen Feldkonfiguration werden Mn18Cr2-Backenplatten mit Mn13Cr2- oder Mn14-Backenplatten kombiniert, da auf die Wangenplatten weniger Druckeinwirkungen und mehr Gleitabrieb ausgeübt werden.
DUMA Backenschwenk- und Festplatten Mn13
Mn18 für mobile Backenbrecher
Mobile Zerkleinerungsvorgänge stellen eine Reihe spezifischer Herausforderungen dar, die die Materialauswahl wichtiger machen als bei festen Anlageninstallationen. Die Futterkonsistenz ändert sich ständig, während die Maschine über einen Standort fährt. Aufprallereignisse durch übergroßes Material, Kontamination und unterschiedliche Gesteinsarten kommen häufiger vor als in kontrollierten Anlagenumgebungen. Die Kosten für einen ungeplanten Linerwechsel an einer mobilen Einheit betreffen nicht nur die Teile, sondern auch Maschinenstillstandszeiten, Positionierungsverzögerungen und Unterbrechungen des Aushubablaufs.
Mn18 für mobile Backenbrecheranwendungen hat sich gerade deshalb zum Industriestandard entwickelt, weil es diese Variabilität gut bewältigt. Der höhere Mangangehalt im Vergleich zu Mn13 sorgt für ein breiteres Kaltverfestigungsfenster und seine Schlagzähigkeit bleibt hoch genug, um die im mobilen Betrieb üblichen Stoßereignisse zu absorbieren, ohne dass bei Mn22 die Gefahr einer Rissbildung besteht, wenn die Schlagbedingungen unbeständig sind. Betreiber, die Granit, harten Kalkstein oder gemischtes Hartgestein mit einem mobilen Brecher verarbeiten, erhalten mit Mn18 durchgehend längere und vorhersehbarere Auskleidungskampagnen als mit den benachbarten Sorten.
Brechertyp formt die richtige Sorte
Das gleiche Gestein, das durch verschiedene Brechertypen verarbeitet wird, kann unterschiedliche Manganqualitäten erfordern, da sich das mechanische Belastungsprofil zwischen den Maschinentypen grundlegend ändert.
Bei Backenbrechern ist der vorherrschende Verschleißmechanismus ein Druckstoß in Kombination mit einem gewissen Gleitabrieb, wenn sich das Material durch die Kammer bewegt. Mn13Cr2 eignet sich für die meisten Kalkstein- und Recyclinganwendungen; Mn18Cr2 ist der Standard für die Primärzerkleinerung von Granit und Hartgestein; Mn22Cr2 ist nur für sehr große Backenbrecher gerechtfertigt, die Erze mit wirklich hohem -Abrieb verarbeiten.
Bei Kegelbrechern erzeugt die Wechselwirkung zwischen dem Mantel und der Trommelauskleidung eine kompressive Quetschwirkung, die weniger stark, aber kontinuierlicher ist als das Backenbrechen. Mn18Cr2 ist der Branchenstandard für sekundäre und tertiäre Kegelbrecherauskleidungen in der Hartgesteinsproduktion. Mn13Cr2 eignet sich für feine Brechkegel, bei denen die geschlossene Seiteneinstellung eng ist und die Aufprallenergie pro Zyklus geringer ist. Mn22Cr2 dient Hochleistungs-Primärkegeln im Hartgesteinsabbau, wo die Abrasivität des Futters durchweg stark ist.
Bei Prallbrechern mit horizontaler Welle verschiebt sich das Kalkül. Schlagleisten erfahren eher einen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit als eine Druckkraft, und der Verschleißmechanismus wird eher durch Abrieb als durch Kompression bestimmt. Normaler Manganstahl wird bei hochabrasiven HSI-Anwendungen manchmal vollständig durch Weißguss mit hohem Chromgehalt ersetzt, obwohl Mn14- und Mn18Cr2-Schlagleisten weiterhin geeignet sind, wenn das Risiko von Fremdmetallen Zähigkeit Vorrang vor reiner Abriebfestigkeit erfordert.
Protokollunterbrechung-: Der Schritt, den die meisten Vorgänge überspringen
Die Wahl der richtigen Note ist nur die halbe Miete. Neue Manganauskleidungen kommen von der Gießerei mit einer Brinellhärte von etwa 200 bis 220 an, wobei es sich im Wesentlichen um weichen Stahl handelt. Sie erfordern ein kontrolliertes Einlaufen, um die kaltverfestigte Oberflächenschicht zu entwickeln, die für eine lange Lebensdauer des Designs sorgt.
Der sofortige Betrieb einer neuen Manganauskleidung mit voller Kapazität ist eine der zuverlässigsten Möglichkeiten, ihre Lebensdauer zu verkürzen. Unter Volllast, bevor die Oberfläche ausgehärtet ist, kann sich das Mangan eher plastisch verformen als kaltverfestigen. In Kegelbrechermänteln entsteht dadurch ein Metallfluss, bei dem das Material unter Druck buchstäblich wandert, das Profil verzerrt und möglicherweise den Einstellring blockiert. Das richtige Protokoll besteht darin, den Brecher in den ersten vier bis sechs Stunden bei etwa 50 Prozent der Nennkapazität zu betreiben, damit der Oberflächenhärtungsmechanismus eine stabile Panzerschicht aufbauen kann, bevor die progressive Belastung auf die volle Produktionsleistung ansteigt.
Die Entscheidung treffen
Drei Fragen lösen die meisten Entscheidungen zur Auswahl der Mangansorte: Welche Härte und Abrasivität hat Ihr Einsatzmaterial? Um welchen Brechertyp handelt es sich und welche Aufprallenergie erzeugt er bei Ihren Betriebseinstellungen? Haben Sie Risse beobachtet, die auf eine zu hohe Körnung schließen lassen, oder einen ungewöhnlich schnellen abrasiven Verschleiß, der auf eine zu niedrige Körnung schließen lässt?
Die Antworten auf diese drei Fragen beziehen sich direkter auf die Leistung des Liners als auf jede Katalogspezifikation. Mn13 ist keine preisgünstige Wahl und Mn22 ist keine automatische Leistungssteigerung. Es handelt sich um Werkzeuge, die für bestimmte Aufgaben entwickelt wurden, und der Betrieb, der sie richtig einsetzt, wird immer den Betrieb übertreffen, der sich auf Gewohnheit oder Preis verlässt.
