كسارة مسبوكات الصلب عالية الكروم والمنغنيز: الدليل الكامل

في عمليات التكسير ومعالجة المعادن، لا تعد أجزاء التآكل مواد استهلاكية يجب التقليل منها - فهي مكونات مصممة بدقة، حيث يحدد تركيب المواد والبنية الدقيقة والمعالجة الحرارية الإنتاجية وتكلفة التشغيل وجودة المنتج للدائرة بأكملها. يعد الاختيار بين المسبوكات الفولاذية عالية المنغنيز والحديد الزهر عالي الكروم هو قرار المواد الأكثر أهمية في اختيار أجزاء تآكل الكسارة ، والخطأ في الأمر يكلف وقتًا أطول بكثير من وقت التوقف عن العمل، والاستبدال المبكر، وخسارة الإنتاج مقارنة بأي فرق في السعر مقدمًا بين عائلتي السبائك.

يغطي هذا الدليل علم المعادن، وخصائص الأداء، ومنطق الاختيار، ومعايير الشراء للفئات الأربع الأكثر أهمية لصب تآكل الكسارة: تأثير محطم المسبوكات عالية الكروم ، كسارة مسبوكات فولاذية عالية المنغنيز، ومكونات الحديد الزهر عالية الكروم، وألواح فكية فولاذية عالية المنغنيز للكسارة الفكية - مع التركيز بشكل خاص على لوحة الفك الثابتة، وهي جزء التآكل الأكثر استبدالًا في أي تركيب كسارة فكية.

تعدين تآكل الكسارة: لماذا تحدد علوم المواد تكلفة التشغيل

تفشل أجزاء تآكل الكسارة من خلال آليتين متميزتين - التآكل والتأثير - وتستدعي هذه الآليات استجابات مادية مختلفة جذريًا. لا توجد سبيكة واحدة تتفوق في كليهما في نفس الوقت، ولهذا السبب يجب أن يكون اختيار مصبوبات التآكل مدفوعًا بمزيج محدد من شدة التأثير وصلابة الكشط الموجودة في تطبيق التكسير.

ارتداء التآكل: دور صلابة السطح

يحدث التآكل الكاشط عندما تنزلق أو تتدحرج الجزيئات المعدنية الصلبة - الكوارتز والجرانيت والبازلت وخام الحديد والخبث - على سطح الصب، مما يؤدي إلى حرث الأخاديد الدقيقة وإزالة المواد على مستوى الخشونة. المقاومة الأساسية للتآكل هي صلابة السطح: تتشوه الأسطح الصلبة بشكل أقل عند ملامسة الجسيمات الكاشطة، مما يقلل من عمق الأخدود المحروث وحجم المادة المزاح لكل وحدة مسافة انزلاق. هذا هو السبب في أن الحديد الزهر عالي الكروم، بصلابة 58-68 HRC، يتفوق بشكل كبير على الفولاذ القياسي عالي المنغنيز (الصلابة الأولية 180-220 HBN، أي ما يعادل حوالي 15-20 HRC) في بيئات التآكل النقية.

تأثير التآكل: دور تصلب العمل ومتانته

يحدث التآكل الناتج عن الصدمات عندما تضرب شظايا الصخور سطح الصب بسرعة، مما يؤدي إلى إنشاء تركيزات إجهاد موضعية يمكن أن تكسر المواد الهشة أو تشوه المواد اللدنة. تأتي الصلابة العالية لحديد الزهر الكرومي مع صلابة منخفضة للكسر — قيم تأثير شاربي النموذجية تبلغ 3-8 جول للحديد عالي الكروم مقابل 100-200 جول للفولاذ عالي المنغنيز - مما يجعلها عرضة للتشقق والتشظي تحت تأثيرات الطاقة العالية المتكررة. الميزة الفريدة للفولاذ عالي المنجنيز هي بنيته المجهرية الأوستنيتي: في ظل التحميل المتكرر للصدمات، يتصلب السطح من صلابته المصبوبة من 180-220 HBN إلى 450-550 HBN، مما يخلق طبقة سطحية صلبة مدعومة بنواة صلبة قابلة للسحب تمتص طاقة التأثير دون انتشار الكسر.

آلية تصلب العمل هذه هي الخاصية المميزة للفولاذ عالي المنغنيز والسبب في بقائه المادة المفضلة لألواح الفك وغيرها من أجزاء الكسارة عالية التأثير لأكثر من 130 عامًا منذ براءة اختراع روبرت هادفيلد الأصلية في عام 1882. الشرط الحاسم لحدوث تصلب العمل هو أن ضغط التأثير يجب أن يتجاوز قوة خضوع المادة. في التطبيقات التي تكون فيها طاقة الصدم منخفضة - التكسير الدقيق للصخور الناعمة، أو تشغيل الكسارة الفكية البطيئة - لا يصل سطح فولاذ المنغنيز إلى إمكانات تصلب العمل ويكون أداؤه ضعيفًا مقارنة بالبدائل الأكثر صلابة ولكن الأكثر هشاشة.

الحديد الزهر عالي الكروم: التركيب والبنية الدقيقة وخصائص الأداء

يُعد الحديد الزهر عالي الكروم (HCCI) مادة الصب الأولى المقاومة للتآكل لتطبيقات الكسارات حيث يهيمن التآكل الكاشط ويكون تحميل الصدمات متوسطًا إلى منخفضًا. إن ميزة أدائها على فولاذ المنغنيز في التطبيقات المناسبة ليست هامشية - عادةً ما يوفر الحديد الزهر عالي الكروم عمرًا أطول من 2 إلى 5 مرات للفولاذ عالي المنغنيز في التطبيقات عالية التآكل ومنخفضة التأثير وهو الفرق الذي يغير بشكل أساسي اقتصاديات عملية التكسير.

التركيب والأساس المجهري لمقاومة التآكل

يتميز الحديد الزهر عالي الكروم بمحتوى الكروم بنسبة 12-30% ومحتوى الكربون بنسبة 2.0-3.6%، مما ينتج بنية مجهرية تتكون من كربيدات الكروم الصلبة (نوع M7C3) المدمجة في مصفوفة معدنية يمكن أن تكون مارتنزيتية أو أوستنيتي أو خليط اعتمادًا على المعالجة الحرارية. يتمتع كربيد الكروم M7C3 بصلابة 1,400-1,800 جهد عالي - أصلب من معظم المعادن الموجودة في الكسارات النموذجية، بما في ذلك الكوارتز (حوالي 1100 فولت). تعتبر صلابة الكربيد الشديدة هذه المصدر الرئيسي لمقاومة التآكل لدى HCCI.

يزداد الجزء الحجمي من كربيد الكروم في البنية المجهرية مع محتوى الكربون والكروم. تحقق الدرجات عالية الكربون والكروم العالي (3.0-3.5% C، 25-30% Cr) كسور حجم كربيد تبلغ 35-45%، مما يوفر أقصى مقاومة للتآكل. درجات الكربون المنخفضة (2.0-2.5% C، 12-15% Cr) تضحي ببعض مقاومة التآكل لتحسين المتانة، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات التأثير المتوسط.

المعالجة الحرارية: تحقيق حالة المصفوفة المثلى

يحتوي الحديد المصبوب عالي الكروم على مصفوفة أوستنيتي ذات صلابة معتدلة. تعمل المعالجة الحرارية على تحويل المصفوفة إلى مارتنسيت، مما يزيد بشكل كبير من الصلابة الإجمالية ويحسن قدرة المصفوفة على دعم مرحلة الكربيد تحت التلامس الكاشطة. تسلسل المعالجة الحرارية القياسي لمسبوكات كسارة الحديد عالية الكروم هو:

1. زعزعة الاستقرار: يؤدي التسخين إلى 950-1050 درجة مئوية لمدة 4-8 ساعات إلى ترسيب الكربيدات الثانوية من المصفوفة الأوستنيتي، مما يقلل من محتوى الكربون في المصفوفة ويرفع درجة حرارة بداية المارتنسيت، مما يتيح التحول أثناء التبريد اللاحق.
2. تبريد الهواء: يؤدي التبريد في الهواء القسري الناتج عن درجة حرارة زعزعة الاستقرار إلى تحويل المصفوفة من الأوستينيت إلى مارتنسيت، مما يزيد من صلابة المصفوفة من حوالي 400 فولت إلى 700 فولت ويزيد من صلابة الصب الإجمالية إلى 58-68 HRC.
3. هدأ: تعمل درجة الحرارة المنخفضة عند 200-260 درجة مئوية على تقليل الضغوط المتبقية التي يتم إدخالها أثناء التبريد، مما يؤدي إلى تحسين الصلابة قليلاً دون تقليل الصلابة بشكل كبير. ضروري للمسبوكات الكبيرة حيث يمكن أن تسبب ضغوط الإخماد حدوث تشققات.

يحقق الحديد الزهر عالي الكروم المعالج بالحرارة بشكل صحيح صلابة إجمالية تبلغ 58-68 HRC - مستوى من المستحيل تصنيعه بالوسائل التقليدية ويوفر مقاومة للتآكل تتجاوز أي مادة صب حديدية بديلة في ظروف الطحن والتآكل المنزلق عالية الضغط.

درجات HCCI وتطبيقاتها في مصبوبات الكسارات الصدمية

مصبوبات الكسارة الصدمية ذات الكروم العالي: قضبان النفخ، وألواح الكسارة، والبطانات الجانبية

الكسارات التصادمية — كل من الكسارات ذات العمود الأفقي (HSI) والكسارات ذات العمود الرأسي (VSI) — تُخضع أجزاء التآكل الخاصة بها لنظام تحميل مختلف تمامًا عن الكسارات الفكية أو المخروطية. بدلاً من التكسير الانضغاطي بين سطحين، تعمل الكسارات التصادمية على تسريع الصخور بسرعة عالية إلى سندانات ثابتة أو ضد جزيئات الصخور الأخرى. يجب أن تقاوم أجزاء التآكل في الكسارات الصدمية في نفس الوقت التآكل عالي السرعة للجزيئات المعدنية التي تنزلق عبر سطحها وتحميل الصدمات المتكرر لشظايا الصخور التي تضرب بسرعة طرف الدوار التي تبلغ 25-55 مترًا في الثانية.

اختيار شريط النفخ: قرار الكسارة ذات التأثير الحاسم

إن قضيب النفخ — وهو عنصر الصدم المثبت على الدوار والذي يضرب الصخور القادمة — هو العنصر الأكثر تآكلًا في كسارة HSI، وهو أكثر عمليات الصب أهمية للأداء في الماكينة بأكملها. يجب أن يوازن اختيار مادة قضيب النفخ بين مقاومة التآكل ومتانة الصدمات داخل غلاف التشغيل المحدد للماكينة ومواد التغذية:

• قضبان نفخ عالية الكروم (Cr20 – Cr26 إتش سي سي آي): يُفضل استخدامه في عمليات التكسير بالصدمات الثانوية والثالثية حيث يكون حجم التغذية أقل من 100 مم بالفعل، مما يقلل من طاقة التأثير القصوى لكل حدث. في عملية تكسير الحجر الجيري النظيف عالي الكشط في هذه المرحلة، يتم توصيل قضبان النفخ HCCI 3-5× عمر التآكل للفولاذ المنغنيز بتكلفة مادية معادلة، مما يقلل بشكل كبير من تكرار الاستبدال ووقت توقف الصيانة.
• قضبان النفخ المصنوعة من الفولاذ المارتنسيتي: حل وسط بين HCCI والفولاذ المنغنيز. يوفر الفولاذ المارتنسيتي الكروم والموليبدينوم (عادةً 380-450 HBN) صلابة أفضل بكثير من HCCI مع تحقيق صلابة أعلى بكثير من فولاذ المنغنيز القياسي. يستخدم في تطبيقات HSI الأولية حيث تشتمل التغذية على كتل صلبة كبيرة عرضية قد تؤدي إلى كسر قضبان HCCI.
• قضبان ضربة عالية المنغنيز: مطلوب عندما يكون العلف خشنًا، أو يحتوي على طين كبير أو معدن متشرد، أو عندما تكون طاقة التأثير لكل حدث عالية. يوفر تصلب الفولاذ المنغنيز تحت التأثير المتكرر سطحًا متطورًا للتآكل يمكن أن يتفوق في الأداء على HCCI في تطبيقات التكسير بالصدمة الأولية عالية الطاقة على الرغم من الصلابة الأولية المنخفضة.
• قضبان النفخ ثنائية المعدن: صب يجمع بين وجه التآكل HCCI المرتبط بجسم فولاذي عالي المنغنيز أو فولاذ مارتنسيتي. يوفر وجه HCCI مقاومة للتآكل؛ يمتص قلب المنغنيز أو المارتنسيتي طاقة التأثير ويمنع الكسر الكارثي. تعد القضبان ثنائية المعدن الحل المتميز للتطبيقات التي لا توفر فيها أي مادة منفردة فترة خدمة مقبولة، ولكنها تتطلب تكنولوجيا صب أكثر تطورًا وتكلف 40-80٪ أكثر من القضبان المصنوعة من مادة واحدة.

لوحات الكسارة وبطانات المئزر

صفائح الكسارة (مآزر التصادم) هي أسطح السندان الثابتة التي تضرب عليها شظايا الصخور المتسارعة بقضيب النفخ في كسارات HSI. تجمع آلية التآكل الخاصة بها بين التأثير عالي السرعة في منطقة الضربة الأولية مع التآكل المنزلق الكاشط أثناء إعادة توجيه الشظايا على طول سطح الترماك. إن الحديد الزهر عالي الكروم بدرجة Cr20 هو المادة القياسية لألواح الكسارة في عمليات التكسير بالصدمة الثانوية والثالثية ، حيث يحد حجم التغذية الذي يتم التحكم فيه من طاقة التأثير القصوى إلى مستويات داخل غلاف الصلابة الخاص بـ HCCI. بالنسبة للتكسير الأولي باستخدام التغذية الكبيرة، فإن مآزر الفولاذ المارتنسيتي أو الفولاذ المنغنيز هي خيارات أكثر أمانًا على الرغم من مقاومتها المنخفضة للتآكل.

كسارة مصبوبات الصلب عالية المنغنيز: الدرجات والخصائص وميزة تصلب العمل

يظل الفولاذ عالي المنغنيز (فولاذ هادفيلد، فولاذ المنغنيز الأوستنيتي) هو المادة السائدة في أجزاء تآكل الكسارة الفكية، وأغطية الكسارة الدورانية والمقعرة، وأي تطبيق للكسارة يكون فيه التحميل المستمر عالي الطاقة هو آلية التآكل الأساسية. إن مزيجها من الصلابة الأولية المعتدلة، والقدرة القصوى على تصلب العمل، والمتانة الممتازة هو ملف تعريف أداء لا تكرره أي عائلة أخرى من السبائك المقاومة للتآكل.

درجات الصلب المنغنيز القياسية والمعدلة

تم تحسين تركيبة فولاذ هادفيلد القياسية بنسبة 11-14% منغنيز و1.0-1.4% درجة مئوية (ASTM A128 Grade B) على مدار عقود إلى مجموعة من الدرجات ذات التركيبات المعدلة التي تستهدف تطبيقات تكسير محددة:

• معيار Mn13 (ASTM A128 الصف B-2): 12-14% منغنيز، 1.05-1.35% درجة مئوية. الدرجة الأساسية للألواح الفكية، والعباءات الدورانية، والمسبوكات العامة لتآكل الكسارة. حل صلب لتحقيق هيكل الأوستنيتي بالكامل؛ صلابة المصبوب 180-220 HBN، صلابة السطح المتصلبة بالعمل 450-550 HBN.
• Mn14Cr2 (المنجنيز والكروم المعدل): تعمل إضافة 1.5-2.5% كروم على تحسين قوة الخضوع والصلابة الأولية دون المساس بشكل كبير بالصلابة. تعني قوة الإنتاج الأعلى أن أعمال الفولاذ تصلب بسرعة أكبر في ظل طاقة منخفضة التأثير - مما يؤدي إلى تحسين الأداء في التطبيقات متوسطة التأثير حيث لا يقوم المعيار Mn13 بتنشيط إمكانات التصلب بشكل كامل.
• Mn18 (درجة المنغنيز العالية، ASTM A128 الصف E): 18-22% من. يعمل المحتوى العالي من المنغنيز على تحسين المتانة واستقرار الأوستينيت، مما يقلل من خطر التقصف الناتج عن تصلب العمل في ظل طاقات تأثير عالية للغاية. تستخدم في صفائح الفك الكبيرة للكسارة الفكية لمعالجة الصخور الصلبة والكاشطة حيث تكون أقصى قدر من المتانة أمرًا بالغ الأهمية.
• Mn13Cr2Mo (درجة السبائك): تعمل إضافة الموليبدينوم (0.5-1.0%) على تحسين القوة الساخنة، وتمنع ترسيب الكربيد على حدود الحبوب أثناء صب المقاطع السميكة، وتعزز مقاومة التآكل في بعض البيئات الكاشطة. مخصص للمسبوكات ذات المقطع الكبير حيث تظهر الدرجات القياسية تقصف الكربيد عند سمك القسم الذي يزيد عن 80-100 مم.

التلدين بالمحلول: المعالجة الحرارية الحرجة للصلب المنغنيز

يحتوي فولاذ المنغنيز المصبوب على رواسب كربيد حبيبية تؤدي إلى هشاشة السبيكة بشدة، مما يجعلها عرضة للكسر أثناء الخدمة. يؤدي التلدين بالمحلول - التسخين إلى 1000-1100 درجة مئوية والتبريد بالماء - إلى إذابة هذه الكربيدات في مصفوفة الأوستنيت، واستعادة البنية الأوستنيتية بالكامل وزيادة المتانة. يعد التلدين غير الكافي هو السبب الأكثر شيوعًا لكسر صفيحة الفك المبكر أثناء الخدمة وهي مواصفات الجودة التي يجب على المشترين التحقق منها عند الحصول على مصبوبات كسارة الصلب عالية المنغنيز. المؤشرات الرئيسية للمعالجة الحرارية المناسبة هي مظهر السطح المروي بالماء (غير المبرد بالهواء)، وبيانات درجة الحرارة المسجلة التي تظهر النقع الكامل في درجة الحرارة، وقيم تأثير شاربي التي تلبي الحد الأدنى ASTM A128 وهو 100 جول للدرجات القياسية.

كسارة الفك لوحة الفك الثابتة من الصلب المنغنيز العالي : التصميم وأنماط التآكل وتحسين عمر الخدمة

لوحة الفك هي جزء التآكل الذي يحدد أداء الكسارة الفكية. في الكسارة الفكية، تقوم لوحتان فكيتان - لوحة الفك الثابتة (الثابتة) وصفيحة الفك المتأرجحة (المتحركة) - بإنشاء غرفة التكسير التي يتم فيها ضغط الصخور حتى تتكسر. عادةً ما تتآكل لوحة الفك الثابتة بشكل أسرع من لوحة الفك المتأرجحة لأنه هو السطح الثابت الذي يتم ضغط المواد عليه في الغالب، وتحدد هندسته وجودة المواد بشكل مباشر توزيع حجم المنتج، والإنتاجية، والفاصل الزمني بين استبدال لوحة الفك.

هندسة لوحة الفك الثابتة وتأثيرها على الأداء

يؤدي السطح المموج للوحة الفك - التلال والوديان المتناوبة عبر الوجه الساحق - وظائف متعددة غالبًا ما لا يتم تقديرها بشكل كامل:

• بداية القبضة والكسر: تخلق التلال نقاط تركيز الإجهاد على سطح الصخر، مما يؤدي إلى حدوث كسر عند أحمال ضغط أقل مما هو مطلوب على لوحة مسطحة. تعمل هندسة التلال المصممة جيدًا على تحسين كفاءة التكسير وتقليل استهلاك الطاقة المحدد.
• توزيع الملابس: تقوم التموجات بتوزيع التآكل على مساحة سطحية أكبر من اللوحة المسطحة. مع تآكل النتوءات، تزداد منطقة التلامس، مما يؤدي إلى توزيع الحمل بالتساوي وإبطاء معدل التآكل طوال عمر اللوحة - وهو تأثير تعويضي ذاتي يعمل على إطالة عمر الخدمة مقارنة بالألواح المسطحة.
• التحكم في تدفق المواد: يوجه نمط التلال تدفق المواد عبر غرفة التكسير، مما يمنع التعبئة في الغرفة العلوية التي تسبب ارتفاعًا في الطاقة وتلفًا مبكرًا للحديد المتشرد.

تبلغ درجة ميل الحافة (المسافة بين قمم التلال المجاورة) عادةً 50-100 مم للكسارات الأولية التي تعالج التغذية الكبيرة، وتقل إلى 30-60 مم للتطبيقات الثانوية. يتدهور ارتفاع الحافة الذي يتراوح من 30 إلى 50 مم على الألواح الجديدة إلى مستوى شبه مسطح عند نهاية العمر الإنتاجي - تُعد مراقبة ارتفاع الحافة طريقة موثوقة لتقييم عمر الخدمة المتبقي للوحة الفك دون إزالة اللوحة من الكسارة.

أنماط التآكل على لوحات الفك الثابتة: ما تكشفه عن تشغيل الكسارة

يعد التوزيع المكاني للتآكل على لوحة الفك الثابتة التي تمت إزالتها بمثابة معلومات تشخيصية حول عملية التكسير - وليس مجرد سجل لخسارة المواد. يتيح فهم أنماط التآكل الشائعة اتخاذ الإجراءات التصحيحية التي تعمل على إطالة عمر مجموعة لوحة الفك التالية:

• تآكل مركز في الثلث السفلي من اللوحة: يشير إلى أن الكسارة يتم تشغيلها في وضع مغلق من الجانب يكون محكمًا للغاية بالنسبة لحجم مادة التغذية - حيث تعمل المادة كبيرة الحجم على تعبئة الحجرة السفلية وتركز التآكل بالقرب من التفريغ. افتح CSS أو قم بتقليل الحد الأقصى لحجم التغذية.
• ارتداء مركزة على جانب واحد من اللوحة: يشير إلى توزيع التغذية غير الموحد عبر عرض الفك - حيث تدخل المواد في الغالب من جانب واحد من قادوس التغذية. تصحيح هندسة شلال التغذية لتوزيع المواد بالتساوي عبر عرض الفك الكامل، مما يزيد من الاستفادة من اللوحة.
• التآكل السريع في المنطقة العلوية: يقترح أن صلابة مواد التغذية تتجاوز قدرة تصلب الفولاذ المنغنيز لمستوى طاقة تأثير التشغيل. خذ بعين الاعتبار درجة المنغنيز المعدلة (Mn14Cr2 أو Mn18) أو لوحة الفك ثنائية المعدن لدورة الاستبدال التالية.
• تآكل موحد ومتقدم عبر اللوحة الكاملة: النمط المثالي - يشير إلى توزيع التغذية الصحيح، وCSS المناسب، وإقران لوحة المادة. ما عليك سوى الاستبدال على فترات زمنية محددة والمتابعة بنفس المواصفات.

عكس وإعادة وضع لوحات الفك لزيادة عمر التآكل إلى أقصى حد

تم تصميم معظم صفائح الفك بشكل متناظر للسماح بالعكس - تدوير اللوحة بزاوية 180 درجة لتقديم الجزء العلوي غير الملبوس إلى منطقة التكسير السفلية شديدة التآكل. يؤدي الانعكاس المنهجي للصفائح الفكية عند منتصف فترة خدمتها إلى إطالة عمر اللوحة الإجمالي بشكل مستمر بنسبة 30-50% ، حيث يتم نقل المواد التي كان سيتم التخلص منها على أنها مهترئة بالكامل في المنطقة السفلية إلى موضع تآكل أقل حيث تستمر في تقديم خدمة مفيدة. هذه الممارسة بسيطة، ولا تضيف أي تكلفة مادية، وهي الإجراء الأكثر فعالية لإطالة عمر لوحة الفك المتاحة لمشغلي الكسارة.

دليل اختيار المواد: مطابقة السبائك للتطبيق

يتطلب الاختيار المنهجي لمواد الصب المقاومة للتآكل تقييمًا صادقًا لمتغيرين للتطبيق: الصلابة الكاشطة لمواد التغذية (معبرًا عنها بصلابة موهس أو محتوى السيليكا) ومستوى طاقة التأثير لمرحلة التكسير. يحدد هذان المتغيران، اللذان تم رسمهما مقابل بعضهما البعض، مصفوفة اختيار توجه اختيار السبائك بشكل أكثر موثوقية من التوصيات العامة.

ضمان جودة الصب: ما يجب تحديده وكيفية التحقق منه

لا يعتمد أداء مصبوبات تآكل الكسارة أثناء الخدمة على السبيكة المحددة فحسب، بل أيضًا على جودة ممارسات السبك وتنفيذ المعالجة الحرارية ودقة أبعاد الجزء النهائي. سوف تنكسر اللوحة الفكية المصبوبة من Mn13 المحددة بشكل صحيح ولكن مع التلدين غير المناسب في الأيام الأولى من الخدمة ; سوف يفشل قضيب النفخ عالي الكروم مع مسامية الانكماش الداخلي في حل العيب قبل وقت طويل من الوصول إلى عمر التآكل المتوقع. يعد تحديد السبيكة أمرًا ضروريًا ولكنه ليس كافيًا، كما أن ضمان جودة عملية الصب أمر بالغ الأهمية بنفس القدر.

التحقق من التركيب الكيميائي

يعد تحليل قياس طيف الانبعاث البصري (OES) لكوبون اختبار مصبوب مع كل حرارة للمعدن هو الطريقة القياسية للتحقق من أن الصب الذي تم تسليمه يلبي تركيبة السبائك المحددة. العناصر الأساسية التي يجب التحقق منها ونطاقات التسامح الخاصة بها:

• للصلب عالية المنغنيز: Mn 11-14% (أو النطاق الخاص بالصف)، C 1.0-1.35%، Si الحد الأقصى 1.0%، P الحد الأقصى 0.07% (الفوسفور يهش فولاذ المنغنيز - هذا الحد أمر بالغ الأهمية ويتم انتهاكه بشكل متكرر في المسبوكات منخفضة التكلفة)، S الحد الأقصى 0.05%
• للحديد الزهر عالي الكروم: الكروم ضمن ±1.5% من الدرجة الاسمية، C ضمن ±0.2% من المواصفات، Si 0.4–1.2%، Mn 0.5–1.0%، Mo (إذا كان محددًا) ضمن ±0.1%

متطلبات اختبار الصلابة

يوفر اختبار صلابة المسبوكات النهائية التحقق من جودة المعالجة الحرارية الأكثر سهولة. الحد الأدنى من متطلبات الصلابة وطرق الاختبار:

• سبائك الصلب عالية المنغنيز: صلابة برينل 180-220 HBN على سطح صلب بالمحلول. تشير القيم الأعلى بكثير من 220 HBN إلى حل غير مكتمل للتليين باستخدام الكربيدات المحتجزة (أصعب ولكن أكثر هشاشة)؛ قد تشير القيم الأقل من 180 HBN إلى انحراف في التركيب. يعد اختبار صلابة Leeb المحمول على سطح الصب قبل الإرسال مقبولًا لمراقبة الجودة الواردة.
• مسبوكات الحديد الزهر عالية الكروم: صلابة Rockwell C 58-68 HRC حسب الدرجة والتطبيق (حسب الجدول 1). اختبار على بقعة أرضية على سطح الصب أو على كتلة اختبار مصبوبة بشكل منفصل تخضع لدورة معالجة حرارية مماثلة مثل مسبوكات الإنتاج.

الاختبارات غير المدمرة للعيوب الداخلية

تعد المسامية الداخلية وتجاويف الانكماش من أكثر عيوب الصب شيوعًا في أجزاء تآكل الكسارة والأكثر خطورة - فهي غير مرئية من الخارج ولكنها تعمل كمواقع تركيز الإجهاد التي تؤدي إلى الكسر المبكر. طرق الاختبار غير المدمرة المطبقة على مصبوبات الكسارة:

• اختبار الموجات فوق الصوتية (UT): الطريقة الأكثر فعالية للكشف عن المسامية الداخلية والانكماش والشوائب في مصبوبات الكسارة ذات المقطع السميك. يجب أن تكون مخصصة للألواح الفكية التي يزيد سمك مقطعها عن 80 مم ولجميع قضبان النفخ وألواح الصدمات التي يزيد سمكها عن 60 مم.
• فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI): يكتشف الشقوق السطحية والقريبة من السطح في المسبوكات المغناطيسية (الفولاذ المنغنيز والفولاذ المارتنسيتي). مهم بشكل خاص لفحص المناطق التي تم إصلاحها باللحام ورؤوس الصب حيث تكون تركيزات الضغط أعلى.
• التفتيش البصري والأبعاد: يجب فحص جميع المسبوكات وفقًا لرسومات الأبعاد قبل إرسالها. سمك لوحة الفك عند نقاط قياس محددة، وعرض لوحة الفك وارتفاعها، ومواضع ثقب التثبيت وأقطارها - يجب تأكيد هذه الأبعاد وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة للكسارة لضمان التثبيت الصحيح ومحاذاة الفك أثناء الخدمة.

جدولة التثبيت والمراقبة والاستبدال: تعظيم القيمة الإجمالية من مصبوبات تآكل الكسارة

أفضل مواصفات صب التآكل توفر قيمتها الكاملة فقط عندما تقترن بممارسات التثبيت الصحيحة، ومراقبة التآكل المنهجية، وجدولة الاستبدال التي تلتقط الحد الأقصى من استخدام المواد دون المخاطرة بفشل فادح في الصب أو تلف هيكل الكسارة.

أفضل ممارسات تركيب لوحة الفك

1. تطبيق مركب الدعم الصحيح: يجب أن تكون الألواح الفكية مدعومة بمركب راتنجات الإيبوكسي أو مادة داعمة قائمة على الزنك لإزالة الفجوات بين الوجه الخلفي للوحة وفك الكسارة التي تسبب تشقق اللوحة بسبب أحمال الانحناء الدورية. يجب أن تتبع نسبة مزيج المركب الخلفي ووقت المعالجة مواصفات الشركة المصنعة - المركب غير المعالج أو المخلوط بشكل غير صحيح يوفر دعمًا غير كافٍ.
2. لقط تسيطر عليها عزم الدوران: يجب أن يتم عزم براغي تثبيت اللوحة الفكية إلى القيمة المحددة من قبل الشركة المصنعة للكسارة وإعادة عزمها بعد أول 8-16 ساعة من التشغيل، حيث أن التثبيت الأولي للمركب الخلفي يسمح بإرخاء طفيف لشد المسمار. تهتز صفائح الفك المرتخية على الفك، مما يتسبب في تشقق الصفائح بسبب التعب وتآكل سطح الفك.
3. التحقق من المحاذاة المتوازية: بعد التثبيت، تأكد من أن لوحات الفك الثابتة والمتأرجحة متوازية عبر عرض الفك الكامل في كل من إعدادات الجانب المفتوح والمغلق. تتسبب الأوجه الفكية غير المتوازية في تآكل غير متساوٍ وتحميل زائد موضعي مما يؤدي إلى تقصير عمر اللوحة بشكل كبير.
4. عملية الاختراق الأولية: قم بتشغيل ألواح فكية جديدة بإنتاجية منخفضة خلال أول 4 إلى 8 ساعات من التشغيل، مما يسمح للمركب الداعم بالمعالجة الكاملة تحت الحمل وتثبيت الألواح على وجوه الفك. يؤدي التحميل القوي للألواح الجديدة قبل اكتمال الجلوس إلى خطر تشقق الألواح عند فتحات مسامير التثبيت.

مراقبة التآكل وتوقيت الاستبدال

يتطلب استبدال ألواح الفك وقضبان النفخ في الوقت الصحيح - ليس في وقت مبكر جدًا (إهدار المواد المتبقية) ولا في وقت متأخر جدًا (المخاطرة بكسر الكسارة) - اتباع نهج مراقبة منهجي. ممارسات المراقبة الموصى بها:

• قم بقياس وتسجيل ارتفاع حافة لوحة الفك عند ثلاث نقاط (أعلى، وسط، أسفل المركز) في كل فحص صيانة مجدولة. ارسم مقابل الأطنان التراكمية المعالجة لتحديد معدل التآكل والتنبؤ بتاريخ الاستبدال.
• استبدل ألواح الفك عندما يصل السمك المتبقي إلى الحد الأدنى الآمن المحدد من قبل الشركة المصنعة للكسارة - عادةً عندما تصبح النتوءات مسطحة ويقل السمك الإجمالي بنسبة 70-75% من السمك الأصلي. يؤدي التشغيل بعد هذه النقطة إلى خطر كسر اللوحة حتى فتحات مسمار التثبيت.
• راقب فقدان وزن قضيب النفخ عن طريق وزن شريط مرجعي في كل عملية فحص - يوفر معدل فقدان الوزن بالكيلو جرام/1000 طن معالج مقياسًا ثابتًا ومستقلًا لمعدل التآكل يتيح إجراء مقارنة عادلة بين السبائك والموردين المختلفين.
• حدد موعدًا لاستبدال لوحة الفك خلال نوافذ الصيانة المخطط لها، وليس بشكل تفاعلي أبدًا بعد الكسر. كثيرًا ما تتسبب صفائح الفك المكسورة أثناء الخدمة في إتلاف قالب فك الكسارة والمكونات المجاورة، مما يحول استبدال جزء التآكل المخطط له إلى إصلاح كبير غير مخطط له.