Thép mangan cao Mn13 vs Mn18 vs Mn22: Loại nào phù hợp với máy nghiền của bạn?

Hãy bước vào bất kỳ nhà máy nghiền nào và hỏi kỹ sư bảo trì xem họ đang sử dụng loại mangan nào, và rất có thể bạn sẽ nhận được câu trả lời tự tin dựa trên thói quen hơn là kỹ thuật. Hầu hết các hoạt động đều mặc định theo yêu cầu của người quản lý địa điểm trước đó hoặc chỉ cần chọn số lượng cao nhất có sẵn với giả định rằng nhiều mangan hơn có nghĩa là hiệu suất tốt hơn. Giả định đó không chỉ sai mà còn rất tốn kém.

Thực tế là việc chọn đúng loại mangan là một bài tập phù hợp giữa nguyên liệu, loại máy nghiền và điều kiện vận hành của bạn. Sử dụng sai loại trong ứng dụng sai và bạn sẽ làm mòn các bộ phận nhanh hơn mức cần thiết hoặc làm chúng bị nứt hoàn toàn. Hiểu lý do tại sao Mn13, Mn18 và Mn22 hoạt động khác nhau khi chịu tải là nền tảng cho mọi quyết định về độ hao mòn âm thanh của bộ phận.

Máy nghiền đang hoạt động

Tại sao thép Mangan hoạt động như vậy

Cả ba loại đều thuộc họ thép mangan austenit, được phát triển ban đầu bởi Sir Robert Hadfield vào năm 1882 và vẫn là vật liệu chủ đạo cho các lớp lót máy nghiền trên toàn thế giới. Hành vi xác định của các hợp kim này là làm cứng. Khi bề mặt thép chịu tác động nén lặp đi lặp lại, vi cấu trúc austenit trải qua quá trình biến đổi do biến dạng-gây ra thông qua quá trình kết đôi cơ học và chuyển đổi martensitic. Kết quả là độ cứng bề mặt tăng dần, từ khoảng 200 HB ở trạng thái đúc sẵn lên đến 450 đến 550 BHN hoặc cao hơn trong quá trình nghiền chủ động, trong khi lõi vẫn đủ cứng và dẻo để hấp thụ chấn động mà không bị gãy.

Chi tiết quan trọng mà hầu hết người mua đều bỏ qua là: phản ứng tăng cứng của sản phẩm đòi hỏi phải có đủ năng lượng va chạm để được kích hoạt. Nếu không có tác động đủ mạnh, thép vẫn mềm và dễ bị mài mòn. Hàm lượng mangan càng cao thì trần độ cứng tiềm năng càng lớn nhưng ngưỡng năng lượng va chạm cần thiết để đạt tới ngưỡng đó cũng càng cao. Đây chính xác là lý do tại sao việc chạy Mn22 trong ứng dụng-năng lượng thấp lại phản tác dụng. Thép không bao giờ cứng lại, bề mặt vẫn gần như có độ mềm-khi đúc và tốc độ mài mòn tăng lên thay vì cải thiện. Bạn phải trả phí bảo hiểm cho sự bất lợi về hiệu suất.

Ba lớp thực sự mang lại điều gì

Con số trong mỗi ký hiệu cấp đề cập đến tỷ lệ phần trăm mangan gần đúng trong hợp kim. Việc bổ sung crom, được biểu thị bằng hậu tố Cr trong các loại như Mn13Cr2 hoặc Mn18Cr2, cải thiện độ cứng ban đầu và thúc đẩy phân phối cacbua mịn hơn, đó là lý do tại sao hầu hết các nhà sản xuất bộ phận chịu mài mòn nghiêm trọng hiện cung cấp các phiên bản biến đổi crom-làm tiêu chuẩn.

Mn13 là loại xử lý tốt những điều không thể đoán trước. Hàm lượng mangan tương đối vừa phải mang lại cho nó độ dẻo dai tuyệt vời và khả năng chịu va đập cao, khiến nó trở thành lựa chọn chính xác khi điều kiện cấp liệu thay đổi, khi sắt vụn hoặc cốt thép có thể đi vào buồng hoặc khi vật liệu bị nghiền là đá vôi, dolomit hoặc các cốt liệu mềm hơn khác. Nó hoạt động cứng lại dưới tác động vừa phải và mang lại tuổi thọ sử dụng đáng tin cậy với chi phí vật liệu trên mỗi đơn vị thấp hơn. Yêu cầu cấp độ cao hơn ở đây sẽ không kéo dài tuổi thọ của lớp lót. Nó sẽ rút ngắn nó.

Mn18 là tiêu chuẩn của ngành là có lý do. Với hàm lượng mangan từ 17 đến 19 phần trăm, nó nằm ở điểm cân bằng tối ưu giữa độ bền và khả năng làm cứng cho phạm vi ứng dụng rộng nhất của đá cứng. Trong điều kiện nạp cuộn cảm ổn định, bề mặt Mn18 đạt 500 đến 550 BHN khi sử dụng, mang lại khả năng giữ cạnh mà các nhà khai thác tại các mỏ đá granit và nhà máy tổng hợp bazan phụ thuộc vào. Nếu bạn đang chạy hard rock và không biết bắt đầu từ đâu thì Mn18 hầu như luôn là lựa chọn đầu tiên chính xác.

Mn22 là loại chuyên dụng, không phải là bản nâng cấp phổ thông. Nó đạt tới các giá trị độ cứng được tôi cứng cao nhất trong ba giá trị này, nhưng nó đòi hỏi các điều kiện nghiền năng lượng-có tính khắc nghiệt cao để đạt được điều đó. Các ứng dụng chứng minh Mn22 bao gồm buồng nghiền thô xử lý đá thạch anh, cốt liệu-silica cao, quặng sắt hoặc taconit, trong đó Mn18 mòn nhanh hơn đáng kể so với các mục tiêu chiến dịch có thể chấp nhận được.

Hàm xoay&Đĩa cố định Mn13: Khi lớp dưới là lời kêu gọi phù hợp

Một trong những sai lầm dai dẳng nhất trong việc lựa chọn lớp lót máy nghiền hàm là chỉ định loại mangan cao hơn mức ứng dụng thực sự đảm bảo.Hàm xoay & tấm cố định Mn13vẫn là thông số kỹ thuật chính xác trên phạm vi ứng dụng rộng hơn mức mà nhiều nhà khai thác nhận ra. Trong các hoạt động tái chế xử lý mảnh vụn bê tông bị phá hủy, trong máy nghiền hàm thứ cấp xử lý cốt liệu-đã được nghiền trước và trong bất kỳ ứng dụng hàm nào có thành phần thức ăn thay đổi và rủi ro kim loại bị va đập là có thật, các tấm Mn13 mang lại độ bền và khả năng hấp thụ va đập vượt trội so với Mn18 hoặc Mn22.

Hình dạng của hàm nghiền cũng có vấn đề. Cả tấm hàm cố định, được gắn vào khung cố định và tấm hàm xoay, gắn vào pitman và tạo ra chuyển động đóng, đều chịu mài mòn cục bộ tập trung ở vùng nghiền phía dưới. Khi nguyên liệu thức ăn không đủ cứng để thúc đẩy quá trình đông cứng hoàn toàn, mangan ở các cấp cao hơn vẫn ở trạng thái austenit mềm và bề mặt tấm bị mòn do mài mòn đơn giản. Hàm xoay và các tấm cố định Mn13 trong những điều kiện này sẽ hoạt động tốt hơn các loại cao hơn vì tỷ lệ độ bền-trên-chi phí phù hợp hơn với cơ chế mài mòn thực tế.

Các tấm má trong máy nghiền hàm thường thấp hơn một lớp so với bản thân các tấm hàm vì lý do chính xác này. Cấu hình trường phổ biến kết hợp các tấm má Mn18Cr2 với các tấm má Mn13Cr2 hoặc Mn14, vì các tấm má ít chịu tác động nén hơn và mài mòn trượt nhiều hơn.

DUMA Hàm xoay & Tấm cố định Mn13

Mn18 cho hoạt động của máy nghiền hàm di động

Hoạt động nghiền di động đặt ra một số thách thức cụ thể khiến cho việc lựa chọn vật liệu mang lại nhiều kết quả hơn so với việc lắp đặt nhà máy cố định. Tính nhất quán của nguồn cấp dữ liệu thay đổi liên tục khi máy theo dõi trên một trang web. Các sự kiện tác động từ vật liệu quá khổ, ô nhiễm và các loại đá biến đổi thường xuyên hơn so với môi trường nhà máy được kiểm soát. Chi phí của việc thay đổi lớp lót ngoài kế hoạch trên thiết bị di động không chỉ liên quan đến các bộ phận mà còn liên quan đến thời gian ngừng hoạt động của máy, độ trễ định vị và gián đoạn trình tự đào.

Mn18 dành cho các ứng dụng máy nghiền hàm di động đã trở thành đề xuất tiêu chuẩn công nghiệp một cách chính xác vì nó xử lý tốt sự thay đổi này. Hàm lượng mangan cao hơn so với Mn13 mang lại cho nó khoảng thời gian làm việc cứng hơn và độ bền va đập của nó vẫn đủ cao để hấp thụ các sự kiện sốc thường gặp khi vận hành di động mà không có nguy cơ nứt mà Mn22 có thể biểu hiện khi điều kiện va đập không nhất quán. Những người vận hành xử lý đá granite, đá vôi cứng hoặc đá cứng hỗn hợp trên máy nghiền di động sẽ luôn nhận được các chiến dịch lót dài hơn, dễ dự đoán hơn từ Mn18 so với các loại lân cận.

Loại máy nghiền định hình cấp chính xác

Cùng một loại đá được xử lý bằng các loại máy nghiền khác nhau có thể yêu cầu các loại mangan khác nhau do đặc tính tải trọng cơ học thay đổi cơ bản giữa các loại máy.

Trong máy nghiền hàm, cơ chế mài mòn chủ yếu là tác động nén kết hợp với một số mài mòn trượt khi vật liệu di chuyển qua buồng. Mn13Cr2 xử lý hầu hết các ứng dụng đá vôi và tái chế; Mn18Cr2 là tiêu chuẩn để nghiền sơ cấp đá granit và đá cứng; Mn22Cr2 chỉ phù hợp với các máy nghiền hàm rất lớn xử lý quặng có độ mài mòn thực sự cao-.

Trong máy nghiền hình nón, sự tương tác giữa lớp phủ và lớp lót bát tạo ra tác động nén ít tác động hơn nhưng liên tục hơn so với nghiền hàm. Mn18Cr2 là mặc định trong ngành cho các lớp lót máy nghiền hình nón cấp hai và cấp ba trong sản xuất đá cứng. Mn13Cr2 phù hợp với các hình nón nghiền mịn có cài đặt mặt đóng kín và năng lượng va đập trên mỗi chu kỳ thấp hơn. Mn22Cr2 phục vụ các hình nón chính có hiệu suất cao-trong khai thác đá cứng nơi mà độ mài mòn của thức ăn luôn ở mức nghiêm trọng.

Trong máy nghiền tác động trục ngang, phép tính sẽ thay đổi. Thanh thổi chịu tác động ở tốc độ cao hơn là lực nén và cơ chế mài mòn bị chi phối bởi mài mòn hơn là nén. Thép mangan trơn đôi khi bị thay thế hoàn toàn bằng sắt trắng crôm cao trong các ứng dụng HSI có độ mài mòn cao, mặc dù các thanh thổi Mn14 và Mn18Cr2 vẫn thích hợp khi rủi ro kim loại bị va đập khiến độ bền được ưu tiên hơn khả năng chống mài mòn thuần túy.

Phá vỡ-Giao thức: Bước mà hầu hết các thao tác đều bỏ qua

Chọn đúng lớp chỉ là một nửa phương trình. Các lớp lót mangan mới được sản xuất từ ​​xưởng đúc có độ cứng khoảng 200 đến 220 Brinell, về cơ bản là thép mềm. Chúng yêu cầu sự đột nhập có kiểm soát-để phát triển lớp bề mặt được làm cứng- nhằm mang lại tuổi thọ hao mòn trong thiết kế.

Vận hành ngay một lớp lót mangan mới hết công suất là một trong những cách đáng tin cậy nhất để rút ngắn tuổi thọ sử dụng của nó. Dưới tải trọng đầy đủ trước khi bề mặt cứng lại, mangan có thể biến dạng dẻo thay vì cứng lại. Trong vỏ máy nghiền hình nón, điều này tạo ra dòng kim loại, trong đó vật liệu di chuyển theo đúng nghĩa đen dưới áp lực, làm biến dạng hình dạng và có khả năng khóa vòng điều chỉnh. Quy trình đúng là vận hành máy nghiền ở khoảng 50% công suất định mức trong 4 đến 6 giờ đầu tiên, cho phép cơ chế làm cứng bề mặt thiết lập một lớp giáp ổn định trước khi tải tăng dần đến mức sản xuất tối đa.

Đưa ra quyết định

Ba câu hỏi giải quyết hầu hết các quyết định lựa chọn loại mangan: Độ cứng và độ mài mòn của nguyên liệu thức ăn chăn nuôi của bạn là gì? Loại máy nghiền là gì và nó tạo ra năng lượng tác động gì khi cài đặt vận hành của bạn? Bạn có quan sát thấy vết nứt cho thấy cấp độ quá cao hoặc độ mài mòn nhanh bất thường cho thấy cấp độ quá thấp không?

Câu trả lời cho ba câu hỏi đó liên quan trực tiếp đến hiệu suất của lớp lót hơn bất kỳ thông số kỹ thuật nào trong danh mục. Mn13 không phải là lựa chọn hợp túi tiền và Mn22 không phải là bản nâng cấp hiệu suất tự động. Chúng là những công cụ được thiết kế cho những công việc cụ thể và hoạt động sử dụng chúng đúng cách sẽ luôn hoạt động tốt hơn hoạt động mặc định theo thói quen hoặc giá cả.