قام مخطط الصيانة في مصنع تجميع في حوض سيتشوان بفتح الكسارة الفكية الأولية بعد فترة خدمة قصيرة بشكل غير عادي ووجد لوحة الفك الثابتة مهترئة في ثلثها السفلي. ولم تصمد لوحة البطانة إلا لمدة 400 ساعة تقريبًا، في حين أن الدرجة المحددة مسبقًا كانت تدوم بشكل روتيني أكثر من 800 ساعة على نفس الآلة. لم يتغير شيء بخصوص الكسارة. كان هناك تغذية: انتقلت الحفرة إلى حجر رملي أكثر صلابة وأكثر كشطًا، ولم يكن نوع اللوحة المبطنة الذي كان مناسبًا لرواسب الحجر الجيري القديم قادرًا على البقاء على قيد الحياة في الظروف الجديدة.
يتم عرض مثل هذه المشاهد في كل مقلع ومنجم وعمليات إعادة التدوير تقريبًا في مرحلة ما. هم سبب السؤال "ما هي الأنواع المختلفة من لوحة البطانة المتوفرة؟" يستحق إجابة جدية. في آلات التكسير والطحن، تكون لوحة البطانة عبارة عن مكون تآكل قابل للاستبدال يحمي هيكل الماكينة من الاتصال المباشر بالصخور أو الخام أو المواد المعاد تدويرها. كما أنها تحدد هندسة غرفة التكسير، وتؤثر على تدرج المنتج وشكل الجسيمات، وتحدد الفاصل الزمني بين عمليات إيقاف الصيانة المجدولة.
الإجابة المختصرة هي أن الصفائح المبطنة تنقسم إلى ثلاث عائلات مادية - الفولاذ عالي المنغنيز، والحديد الزهر عالي الكروم، وسبائك الفولاذ المتوسطة مثل درجات الكروم والموليبدينوم والنيوبيوم - وتنقسم كل عائلة إلى تكوينات مصممة لأنواع معينة من الآلات، وطرق التركيب، وآليات التآكل. النوع الصحيح ليس هو الخيار الأصعب أو الأكثر تكلفة. وهو الذي يتوافق مع آلية التآكل السائدة، وطاقة التأثير الموجودة في الماكينة، وخصائص مادة التغذية، والتكلفة المستهدفة للطن الواحد. عندما تتم محاذاة هذه المتغيرات، يمكن أن تدوم لوحة البطانة ضعف مدة الجزء المحدد بشكل خاطئ والذي يبدو متطابقًا من الخارج.
قبل مقارنة الأنواع، من المفيد توضيح ما تفعله اللوحة المبطنة فعليًا في دائرة التكسير. في الكسارة الفكية، تشكل الصفائح الفكية الثابتة والمتحركة جدران الحجرة وتنقل قوى التكسير إلى الإطار. في الكسارة المخروطية، يقوم جدار التكسير (الوشاح) وجدار الملاط (المقعر) بإنشاء التجويف الحلقي الذي يحول الدوران اللامركزي إلى انهيار انضغاطي للصخور. في الكسارة التصادمية، تعمل الصفائح المبطنة بمثابة سندان تستقبل الطاقة الحركية للدوار وتجبر المواد على التحطم عند التلامس. في الكسارة التصادمية ذات العمود الرأسي (VSI)، تقوم قناة التدفق ولوحات الحماية الطرفية بإدارة تسريع وتفريغ المواد. في كل حالة، البطانة هي الواجهة بين الطاقة الميكانيكية والصخور.
ونظرًا لأن هذه الواجهة تواجه مجموعات مختلفة من الضغط والانزلاق والتأثير، فإن آليات التآكل تختلف. أربع آليات تهيمن. يحدث التآكل عندما تصطدم شظايا الصخور الحادة بسطح تحت ضغط عالٍ، مما يؤدي إلى قطع الأخاديد الكبيرة وإزاحة المعدن؛ إنه نموذجي في لوحات الفك التي تعالج الأعلاف الخشنة. يحدث تآكل الطحن عالي الضغط عندما يتم سحق الجزيئات بين سطحين متعارضين، كما هو الحال في الكسارة المخروطية؛ يتم الضغط على السطح المعدني بشكل متكرر وفركه بشظايا صغيرة. يحدث التآكل المنزلق منخفض الضغط عندما تتحرك المادة عبر السطح تحت ضغط منخفض نسبيًا، مما يؤدي إلى خدشها بشكل مستمر؛ وهذا أمر شائع في نقاط النقل ومكونات الدوار VSI. التآكل الأثري هو الضرب المتكرر للسطح بواسطة جزيئات تتحرك بسرعة عالية، مما يؤدي إلى إزالة المعدن من خلال القطع الدقيق وتشوه البلاستيك.
تفضل كل آلية نوعًا مختلفًا من البطانة. إن اللوحة التي تقاوم التآكل عن طريق تصلب العمل لن تقاوم بالضرورة التآكل المنزلق منخفض الضغط، لأن آلية تصلب العمل لا يتم تشغيلها أبدًا. يمكن للوحة ذات الكربيدات الصلبة التي تتغلب على التآكل المنزلق أن تتشقق بسرعة في غرفة عالية التأثير. هذا هو السبب في أن تصنيف المواد للألواح المبطنة ليس تفصيلاً أكاديميًا؛ وهو المتغير العملي الرئيسي المتاح لفريق الصيانة.
التكلفة هي السبب الآخر لأهمية النوع. عادةً ما تفوز لوحة البطانة التي تزيد تكلفتها بنسبة 20 بالمائة ولكنها تدوم مرتين على أساس كل طن، طالما أنها لا تضيف وقتًا للتغيير. وعلى العكس من ذلك، فإن اللوحة الرخيصة التي تتعطل قبل الأوان يمكن أن تصبح الجزء الأكثر تكلفة في المصنع، لأن تكلفة الاستبدال تشمل الجزء، والرافعة، والطاقم، والإنتاج المفقود - غالبًا عدة أضعاف سعر الجزء. ولذلك فإن اختيار النوع المناسب يعد أحد القرارات ذات التأثير الأعلى في صيانة المصنع.
المادة هي التصنيف الأساسي لألواح البطانة لأنها تحدد بشكل مباشر الصلابة والمتانة ووضع التآكل الذي يمكن للجزء التعامل معه. تغطي ثلاث عائلات من السبائك الغالبية العظمى من ألواح الكسارات وبطانة المطاحن، مع عدد قليل من المواد المتخصصة المستخدمة في مناطق محددة.
الفولاذ عالي المنغنيز هو الفولاذ الأوستنيتي التقليدي القابل للتصلب للعمل والمستخدم في أجزاء تآكل الكسارات. ويحتوي عادة على 12 إلى 14 بالمائة منجنيز و1.0 إلى 1.2 بالمائة كربون، مما يمنحه بنية أوستنيتي كاملة في درجة حرارة الغرفة. عندما يصطدم السطح بالصخور، يتحول الأوستينيت محليًا إلى طبقة أكثر صلابة وصلابة. يمكن لسطح التشغيل أن يرتفع من صلابة أولية تبلغ حوالي 180 إلى 220 HB إلى 450 إلى 550 HB مقساة بالعمل، في حين يظل القلب قويًا ومرنًا.
هذا السلوك يجعل الفولاذ عالي المنغنيز هو الخيار الافتراضي لتطبيقات التلاعب عالية التأثير. في الكسارات الفكية، تكون ألواح الفك الثابتة والمتحركة دائمًا مصنوعة من الفولاذ عالي المنغنيز. في الكسارات المخروطية، عادة ما يكون جدار التكسير وجدار الملاط مصنوعًا من الفولاذ عالي المنغنيز أيضًا، لأن غرفة التكسير تولد حملًا شديد التأثير مقترنًا بالضغط. في الكسارات التصادمية ذات العمود الأفقي، فإن ألواح بطانة التصادم التي تتلقى الضربة من الدوار يتم صبها أيضًا بشكل شائع في الفولاذ عالي المنغنيز، نظرًا لأنها تتمتع بأعلى طاقة تصادم في الماكينة. يتم استخدام نفس المادة، مع تعديل طفيف بالكروم أو الموليبدينوم، في الكسارات الدورانية والمخروطية الكبيرة لمعالجة الخامات الصلبة. يتم تناول نظرة أعمق على الخصائص والدرجات المستخدمة في الصناعة تحليلنا لخصائص المسبوكات الفولاذية عالية المنغنيز ودرجاتها واستخداماتها .
يظهر الحد من الفولاذ عالي المنغنيز في التطبيقات التي تكون فيها طاقة التأثير منخفضة جدًا بحيث لا تؤدي إلى تصلب العمل. إذا كانت التغذية ناعمة ولينة نسبيًا، فلن يصل السطح أبدًا إلى الحالة الصلبة، وستتآكل اللوحة بسبب التآكل البطيء. في تلك الظروف، فإن المادة الأكثر صلابة والتي تحتوي على كربيدات موجودة مسبقًا سوف تدوم أكثر منها.
الحديد الزهر الأبيض عالي الكروم هو عائلة المواد الرئيسية الأخرى لألواح التآكل. ويحتوي على ما يقرب من 18 إلى 28 بالمائة من الكروم و2.5 إلى 3.5 بالمائة من الكربون، مما يشكل كربيدات الكروم الصلبة من النوع M7C3 في مصفوفة معدنية. يتراوح قياس هذه الكربيدات ما بين 1200 إلى 1600 فولت تقريبًا، وهي أصعب بكثير من الكوارتز في العديد من مواد التغذية، كما أنها تمنح المسبوك مقاومة ممتازة للانزلاق والتآكل. تتضمن المعالجة الحرارية للحديد الزهر عالي الكروم عملية الأوستنيت تليها التبريد بالهواء أو الزيت ومراحل التقسية المتعددة لتطوير مصفوفة مارتنسيتي حول الكربيدات.
نظرًا لأن المادة تتمتع بصلابة عالية ولكن متانة منخفضة التأثير نسبيًا، فهي تناسب التطبيقات حيث تكون آلية التآكل في المقام الأول قابلة للتآكل أو الخدش بدلاً من التأثير الثقيل. إنها المادة القياسية للمطارق اللوحية في الكسارات التصادمية، حيث يقوم الدوار بتسريع المطارق ضد المادة ويكون التآكل عبارة عن مزيج من الصدمات والانزلاق عالي السرعة. وهو أيضًا الاختيار السائد لأجزاء تآكل الكسارة VSI مثل مخروط التقسيم، وألواح قنوات التدفق، والألواح الواقية الطرفية، حيث تنتقل الجزيئات بسرعة عالية عبر السطح. في مطاحن الطحن العمودية، يتم استخدام الحديد الزهر عالي الكروم في الأكمام الدوارة وبطانات الطاولة، لأن طبقة المادة تخلق نظام طحن وكشط بدلاً من نظام التأثير الثقيل.
المقايضة بسيطة. يقاوم الحديد الزهر عالي الكروم التآكل بشكل أفضل بكثير من فولاذ المنغنيز في الظروف المناسبة، لكنه لن يتحمل الأحمال عالية التأثير أو الصدمات الحرارية الشديدة. إذا كانت التغذية تحتوي على قطع كبيرة الحجم تضرب البطانة مباشرة، فإن خطر التشقق يرتفع. عند استخدامه في الموضع الصحيح، يمكنه مضاعفة عمر التآكل عدة مرات مقارنة بفولاذ المنغنيز.
بين العائلتين المسيطرتين توجد مجموعة من الفولاذ ذو السبائك المنخفضة والمتوسطة. يضيف فولاذ سبائك الكروم والموليبدينوم والنيوبيوم كميات صغيرة من الموليبدينوم والنيوبيوم، مما يؤدي إلى تحسين بنية الحبوب وتعديل توزيع الكربيد. والنتيجة هي فولاذ ذو صلابة أفضل من الحديد الزهر عالي الكروم ومقاومة أفضل للتآكل من الفولاذ الكربوني العادي، عند مستوى صلابة متوسط يمكن تعديله غالبًا من خلال المعالجة الحرارية.
تظهر هذه العائلة المادية حيث لا يعتبر المنغنيز النقي ولا الكروم العالي النقي مثاليًا. على سبيل المثال، يجب أن تقاوم المطحنة الكروية وبطانات غلاف المطحنة الذاتية تأثير شحنة الطحن والانزلاق الكاشطة للملاط؛ يمكن لبطانة Cr-Mo-Nb ذات السماكة والصلابة الكافية أن توفر مزيجًا متوازنًا من القوة وعمر التآكل. يتم استخدام نفس الأسلوب في بطانات المزلق والمناطق الانتقالية في الكسارات حيث يكون التأثير معتدلاً ولكن التآكل مستمر.
تظهر عدة مواد إضافية في مواصفات لوحة البطانة. تتكون ألواح تراكب كربيد الكروم (CCO) من قاعدة فولاذية خفيفة مع طبقة ملحومة من كربيد الكروم الصلب. وهي عملية للاستخدام في المزالق، والقواديس، ومزالق النقل، وبطانات الخزانات، ويمكن قطعها ولحامها بسهولة في الموقع. إنها ليست بديلاً عن المنغنيز أو الكروم المصبوب في غرفة التكسير، لأن التراكب محدود في السمك والقاعدة تفتقر إلى الصلابة اللازمة تحت أحمال التكسير.
يتم استخدام الألواح المبطنة بالمطاط والسيراميك بشكل انتقائي في مناطق نقل الناقلات ومناطق تفريغ الصوامع حيث ينزلق التآكل ويكون التأثير منخفضًا. الصلب الكربوني أو ألواح الفولاذ الإنشائية، والتي تسمى أحيانًا لوحة بطانة النفق في البناء المدني، هي عائلة منتجات مختلفة تمامًا؛ إنها بمثابة دعم أرضي بدلاً من الحماية من التآكل. التمييز مهم عند مقارنة الأسعار، لأن لوحات البطانة الهيكلية ليست مصممة لمقاومة التآكل وسوف تفشل بسرعة إذا تم تركيبها في بيئة تآكل.
| الملكية | ارتفاع المنغنيز الصلب | الحديد الزهر عالي الكروم | سبائك الصلب Cr-Mo-Nb |
|---|---|---|---|
| تكوين نموذجي | 12-14% منغنيز، 1.0-1.2% ج | 18-28% كروم، 2.5-3.5% ج | إضافات Cr-Mo-Nb في سبائك الفولاذ |
| صلابة أولية | 180-220 غ | 450-650 HB حسب الدرجة | 300-420 HB بعد المعالجة الحرارية |
| صلابة بعد تصلب العمل | 450-550 حصان | الحد الأدنى من تصلب العمل | تصلب العمل المحدود |
| صلابة التأثير | عالية | منخفض | معتدل |
| مقاومة التآكل المهيمنة | التلاعب والتآكل الناتج عن الضغط العالي | انزلاق، طحن التآكل | الجمع بين التأثير والتآكل |
| مكونات نموذجية | ألواح الفك، وبطانات مخروطية، وألواح بطانة الصدمات | المطارق اللوحية، وأجزاء VSI، والأكمام الدوارة | بطانات مطحنة، وبطانات شلال |
| قابلية اللحام الميدانية | إجراءات خاصة محدودة | محدود للغاية، ويحتاج إلى تسخين مسبق عالي | جيد مع الإجراءات القياسية |
يبسط الجدول نطاقًا أوسع من السبائك الخاصة، ولكنه يجسد منطق الاختيار الذي يدفع معظم قرارات اللوحة المبطنة.
المادة وحدها لا تحدد نوع لوحة البطانة. يمكن صب نفس السبيكة بشكل مسطح، أو مقطع جانبي، أو مثبت بمسامير، أو مثبتة، ويغير كل تكوين كيفية تصرف اللوحة أثناء الخدمة ومدى سرعة تغييرها.
ألواح البطانة المسطحة هي ألواح عادية غير محددة تُستخدم حيث تكون الوظيفة الأساسية هي الحماية البسيطة للسطح. إنها تهيمن على بطانات المزلق وبطانات القادوس والمناطق الداعمة لإطارات الكسارة خلف مناطق التآكل الرئيسية. هندستها بسيطة، وتكلفة المواد الخام منخفضة، والاستبدال سريع. القيد هو أن اللوحة المسطحة لا تقدم أي راحة لتدفق المواد؛ إذا ضربتها صخرة كبيرة بزاوية، يتم امتصاص القوة على مساحة صغيرة ويمكن أن يتشقق السطح أو يتشقق بسرعة.
تم تشكيل الصفائح المبطنة للتحكم في مسار المواد وتحسين عملية التكسير. قد يتم صب لوحة الكسارة الفكية بشكل مموج أو مسنن مما يزيد من الإمساك بالتغذية وينتج منتجًا أكثر تجانسًا. تغير بطانة الكسارة المخروطية قسمها من الخشن في الأعلى إلى الناعم عند التفريغ، وقد تم تصميم شكل الغرفة بالكامل على شكل منحنى بدلاً من الاستدقاق المستقيم. في بعض الأحيان يتم تصعيد أو صقل ألواح بطانة الكسارة التصادمية لكشف حواف الكسر المتعددة أثناء تآكل اللوحة. يتم صب هذه الأشكال المخصصة بدلاً من تشكيلها آليًا، وهذا هو السبب في أهمية النمط وجودة المسبك بقدر أهمية كيمياء السبائك.
تجمع ألواح البطانة المركبة بين أكثر من مادة في مجموعة واحدة. الإصدار الشائع هو بطانة فولاذية مدعومة بالمطاط حيث يتم ربط وجه التآكل الفولاذي بطبقة مطاطية تمتص الصدمات وتقلل من الضوضاء. يتم استخدامها في المطاحن وفي مناطق النقل حيث يمثل الاهتزاز مشكلة. تصميم مركب آخر عبارة عن لوحة قاعدة فولاذية مع طبقة من كربيد الكروم، يتم تطبيقها كطبقة صلبة على السطح المعرض للتآكل. تعتبر البطانات المركبة مفيدة عندما لا تتمكن سبيكة واحدة من توفير الصلابة الهيكلية ومقاومة التآكل، ولكنها تقدم واجهة ربط يمكن أن تفشل إذا كانت المادة الداعمة غير مناسبة لدرجة حرارة التشغيل.
تستخدم البطانات المثبتة بمسامير ثقوبًا أو مسامير ملولبة لتثبيت اللوحة في إطار الماكينة أو غلافها. فهي سهلة الفحص والاستبدال، وتسمح بحفر اللوحة مسبقًا في المسبك. ومع ذلك، فإن فتحات المسامير تخلق تركيزات إجهاد ومسارات تسرب محتملة، ويمكن أن يؤدي المسمار السائب إلى حركة اللوحة والتآكل المتسارع. يعد البناء المثبت بمسامير أمرًا شائعًا بالنسبة للواقيات الجانبية للكسارة الفكية وبطانات الإطار والعديد من بطانات غلاف المطاحن.
يتم لحام البطانات الملحومة مباشرة على هيكل فولاذي معتدل. يمكن لحام ألواح الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ بإجراءات قياسية، ولهذا السبب تحظى ألواح CCO الملحومة بشعبية كبيرة في المزالق والقواديس. لا يمكن لحام الفولاذ عالي المنغنيز والحديد الزهر عالي الكروم في الميدان دون إجراءات متخصصة وتسخين مسبق، لذلك لا يتم استخدامهما أبدًا كألواح لحام في تطبيقات الكسارات.
تعد البطانات المثبتة على شكل إسفين والمثبتة بشكل مستدق هي المعيار لجدران التكسير المخروطية وجدران الملاط. يتم تثبيت الوشاح بواسطة مستدق الرأس، ويتم تثبيت المقعر بواسطة المحمل العلوي وحلقة الاحتفاظ. لا توجد مسامير تمر عبر البطانة، لذا فإن القسم الكامل متاح للارتداء. في كسارات VSI، يتم تثبيت صفائح قنوات التدفق وألواح الحماية الطرفية في مكانها بواسطة مشابك أو فلنجات، بينما يوجد مخروط التقسيم أعلى الدوار. يعتمد وقت التغيير للبطانة ذات المقاس الإسفيني بشكل كبير على الملاءمة بين البطانة ومقعدها؛ سوف تفشل البطانة التي تهتز بسبب دعامة تالفة في وقت أبكر بكثير مما قد تدوم فيه السبيكة.
من وجهة نظر الصيانة، تحدد طريقة التثبيت طول فترة التغيير والأدوات المطلوبة وخطر تلف مقعد الماكينة. يوفر الفحص السريع لمسامير البطانة القديمة أو مادة الدعم أو سطح ملامسة المقعد معلومات تشخيصية تقريبًا مثل نمط التآكل نفسه.
يتم دائمًا تركيب لوحات البطانة على ماكينة معينة، ويخبرك نوع الماكينة بالمزيد عن الفئة الصحيحة أكثر من أي وصف عام. تغطي الأقسام التالية أنواع لوحات البطانة القياسية الموجودة في كل عائلة آلات رئيسية.
تستخدم الكسارة الفكية ثلاث مجموعات من الألواح المبطنة: لوحة الفك الثابتة (القالب الثابت)، لوحة الفك المتحركة (القالب المتأرجح)، وألواح الحماية الجانبية (ألواح الخد). تحمل صفائح الفك الثابتة والمتحركة حمل التكسير الرئيسي ويتم صبها دائمًا تقريبًا في الفولاذ عالي المنغنيز مع شكل مسنن أو مموج أو أملس اعتمادًا على حجم التغذية وشكل المنتج المطلوب. تعمل الواقيات الجانبية على حماية الإطار من الصخور التي تنزلق على جانبي الحجرة. إنها تتآكل بشكل أبطأ من صفائح الفك وغالبًا ما تكون متناظرة بحيث يمكن تبديلها أو عكسها لتمديد الخدمة.
يحكي نمط التآكل الموجود على لوحة الفك قصة مفصلة. يشير التآكل الشديد في الجزء السفلي عادةً إلى وضع الجانب المغلق المحكم أو الغرامات المفرطة في التغذية؛ يشير التآكل الشديد بالقرب من الجزء العلوي إلى وجود تغذية كبيرة الحجم تمنع الحركة المركبة للفك من كسره بشكل فعال. عندما تتشقق لوحة الفك بدلاً من أن تتآكل، فإن المشتبه بهم الأولين هم حجم التغذية الذي يتجاوز الفتحة المقدرة للآلة، أو عدم كفاية الدعم من الإطار، أو اختيار سبيكة منخفضة الصلابة. بالنسبة للمحاجر التي تعمل بالصخور المضغوطة القياسية، تظل لوحة الفك الثابتة المصنوعة من الفولاذ عالي المنغنيز ذات المظهر الجانبي المطابق بشكل صحيح هي النوع المرجعي.
ارتفاع المنغنيز الصلب Fixed Jaw Plate for Jaw Crushers إن لوحة الفك الثابتة هذه هي جزء التآكل المرجعي لتكسير الصخور بالضغط القياسي. إن شكلها الجانبي والبناء الفولاذي المنغنيز يناسب المحاجر التي تحتاج إلى عمر تآكل موثوق به وهندسة مناسبة للغرفة. عرض المنتج → في الكسارة المخروطية، تكون الألواح المبطنة هي جدار التكسير (الوشاح)، الذي يغطي مخروط التكسير، وجدار الملاط (المقعر)، الذي يبطن الإطار العلوي. يقومون معًا بإنشاء غرفة التكسير التي يحدد شكلها الجانبي المفتوح وإعداد الجانب المغلق توزيع حجم المنتج. كلا الجزأين عادة ما يكونان من الفولاذ عالي المنغنيز، وغالبًا ما يكون مع إضافات صغيرة من الكروم أو الموليبدينوم أو النيكل لتحسين الصلابة دون التضحية بالصلابة عند معالجة الصخور الكاشطة أو عالية القوة.
يتم تركيب البطانات المخروطية بدون براغي. يتم تثبيت جدار التكسير بواسطة نوبة مدببة على الرأس، ويتم تثبيت جدار الملاط بواسطة الحلقة العلوية؛ تملأ دعامة من الراتنج أو الزنك المساحة بين البطانة والجسم لنقل الأحمال بالتساوي. يختلف اختيار الغرفة عن اختيار المواد: تتعامل الغرف القياسية مع التغذية الخشنة، وتتعامل الغرف ذات الرأس القصير مع التغذية الدقيقة، ويتغير شكل البطانة طوال عمر الجزء. نظرًا لأن البطانة غير قابلة للعكس وأن هندستها تتحكم في المنتج، فإن معظم جدول العمليات يتغير بناءً على السُمك المتبقي في منطقة التفريغ بدلاً من التآكل المرئي عند فتحة التغذية.
تستخدم الكسارات التصادمية ذات العمود الأفقي عدة أنواع من الألواح المبطنة. يتم تركيب ألواح بطانة الصدمات، التي تسمى أحيانًا ألواح الكسارة أو مآزر الصدمات، على مبيت الكسارة وتشكل أسطح السندان التي يصطدم بها الدوار والصخور. عادة ما يتم صبها من الفولاذ عالي المنغنيز لأنها تتلقى أكبر تأثير ديناميكي في الماكينة. تستخدم بعض التصميمات ساحة متدرجة أو قابلة للتعديل يمكن تحريكها بالقرب من الدوار أو بعيدًا عنه للتحكم في حجم المنتج. تعمل ألواح البطانة الموجودة خلف منطقة الدوار على حماية الغلاف من المواد المرتدة وغالبًا ما تكون أجزاء مسطحة ومثبتة بمسامير من سبائك الكروم أو سبائك الفولاذ.
المطارق اللوحية، والتي تسمى أيضًا قضبان النفخ، تتآكل مع نظام البطانة. في العديد من الكسارات التصادمية، يتم إقران المطارق ذات الألواح عالية الكروم مع ألواح تبطين عالية المنجنيز: تقوم المطرقة بتوجيه الضربة والتآكل عن طريق التصادم عالي السرعة، بينما تتحمل البطانة التأثير المتراكم للمواد التي ترتد من الدوار. تعمل المجموعة بشكل جيد لأن كل مكون يرى مزيجًا مختلفًا من التأثير والتآكل. عندما تتعامل الكسارة مع تغذية الهدم التي تحتوي على حديد التسليح، يجب أن تتحمل ألواح بطانة الصدمات الصدمات الثقيلة العرضية من القطع المعدنية، مما يفضل أيضًا الفولاذ المنغنيز للمآزر.
ارتفاع المنغنيز الصلب Impact Lining Plate for Impact Crushers صُممت هذه اللوحة المبطنة بفولاذ المنغنيز لتحمل الصدمات المرتدة والصدمات المعدنية العرضية في الكسارات الصدمية، بشكل جيد مع المطارق عالية الكروم لتغذية المواد الكاشطة أو الهدم. عرض المنتج → تعمل الكسارات التصادمية ذات العمود العمودي على مبدأ مختلف: يتم تسريع المواد بواسطة دوار ويتم رميها على سندان ثابت أو طبقة من الصخور. تتعرض أجزاء التآكل لتيارات جسيمية عالية السرعة، وبالتالي فإن الآلية السائدة هي الانزلاق التآكلي بدلاً من الضغط الشديد. مخروط التقسيم، الذي يقع فوق الدوار ويوجه التغذية إلى منافذ الدوار، يتعرض لتآكل انزلاقي شديد بالإضافة إلى بعض التأثير من عمود التغذية. تقوم لوحات قنوات التدفق بتوجيه الصخور عبر الممرات الدوارة وتتآكل عن طريق التآكل عالي السرعة. تصطف الألواح الواقية المحيطية على حجرة الكسارة وتمتص تأثير الجزيئات المقذوفة.
يعتبر الحديد الزهر عالي الكروم هو المادة القياسية لجميع أجزاء VSI هذه. يحتاج المعدن إلى صلابة كافية لمقاومة الخدش بواسطة الجزيئات عالية السرعة وسمك مقطع كافٍ لمقاومة التآكل المستمر. نادرًا ما يتم استخدام الفولاذ عالي المنغنيز في الدوار VSI لأن آلية تصلب العمل تتطلب تأثيرًا ضاغطًا بدلاً من الاتصال التآكلي الخاطف الموجود في تيار الجسيمات. تستخدم بعض كسارات VSI إدخالات من كربيد التنجستن أو ألواح تآكل مركبة في مناطق التآكل الأعلى، لكن ألواح بطانة القاعدة دائمًا ما تكون مصبوبة بدرجة عالية من الكروم.
عالية Chromium Flow Channel Plate for Vertical Shaft Impact Crushers تقوم لوحة قناة التدفق هذه بتوجيه الصخور عبر دوار VSI وتقاوم التآكل المنزلق الكاشط عالي السرعة. يتناسب الحديد الزهر عالي الكروم مع نظام التآكل داخل ممرات الدوار. عرض المنتج → إلى جانب التكسير، تمتد أنواع الألواح المبطنة إلى مطاحن الطحن. تستخدم المطحنة الأسطوانية العمودية جلبة أسطوانية وبطانة طاولة، وكلاهما مصبوبان عادةً في الحديد الزهر عالي الكروم، لأن طبقة الطحن تطبق ضغطًا متدحرجًا مستدامًا وانزلاقًا كاشطًا بدلاً من التأثير الحاد. تستخدم المطحنة الكروية أو المطحنة القضيبية بطانات القشرة وبطانات النهاية التي يجب أن تحمي غلاف المطحنة من تأثير شحنة الطحن. يتم صب هذه البطانات من الفولاذ عالي المنجنيز، أو من سبائك الفولاذ المصنوعة من الكروم والموليبدينوم والنيوبيوم، أو من الحديد الزهر عالي الكروم اعتمادًا على حجم الوسائط وسرعة الدوران ودرجة كشط الخام. وينطبق نفس المنطق: مطابقة المادة مع نظام التآكل، ومطابقة شكل البطانة مع حركة الرفع والتتالي في المطحنة.
| آلة | مكونات لوحة الخطوط الملاحية المنتظمة | مادة نموذجية | وضع التآكل المهيمن |
|---|---|---|---|
| كسارة الفك | لوحة فكية ثابتة، لوحة فكية متحركة، واقيات جانبية | عالية manganese steel | التلاعب، والضغط |
| كسارة مخروطية | جدار التكسير، جدار الملاط | عالية manganese steel, sometimes Cr-Mo alloyed | ضغط، تآكل عالي الضغط |
| كسارة تصادمية (HSI) | لوحات بطانة التأثير | عالية manganese steel | عالية-impact crushing |
| كسارة تصادمية (HSI) | المطارق لوحة | عالية chromium cast iron | التأثير والتآكل المنزلق |
| كسارة VSI | مخروط التقسيم، وألواح قنوات التدفق، وألواح الحماية الطرفية | عالية chromium cast iron | تآكل انزلاق التآكل |
| مطحنة الأسطوانة العمودية | الأكمام الدوارة، وألواح بطانة الطاولة | عالية chromium cast iron | طحن التآكل |
| مطحنة الكرة أو القضيب | بطانات القشرة، وبطانات النهاية | سبائك Cr-Mo-Nb أو عالية المنغنيز أو عالية الكروم | التأثير والتآكل المنزلق |
لا يوجد أفضل نوع من ألواح البطانة على مستوى العالم. الاختيار الصحيح هو نتيجة لأربعة مدخلات: خصائص التغذية، طاقة التأثير داخل الآلة، آلية التآكل السائدة، والهدف الاقتصادي للعملية.
طاقة التأثير هي المرشح الأول. إذا كانت الآلة تولد تأثيرًا عاليًا ومركّزًا - كما هو الحال في الجزء السفلي من الكسارة الفكية، أو المنطقة اللامركزية للكسارة المخروطية، أو منطقة السندان للكسارة الصدمية - فإن البطانة تحتاج إلى الصلابة وقدرة تصلب العمل التي يتمتع بها الفولاذ عالي المنغنيز. إذا كان التأثير منخفضًا أو متوسطًا وكان التآكل السائد ينزلق، فإن المصبوبات القائمة على الكروم تكون أفضل. منطقة الخطر هي تأثير متوسط: طاقة كافية لكسر صفيحة تحتوي على نسبة عالية من الكروم ولكنها ليست كافية لتقوية صفيحة المنغنيز بشكل كامل. في هذه الظروف، غالبًا ما توفر درجة المنغنيز المعدلة مع زيادة الكروم أو الموليبدينوم، أو سبائك الصلب Cr-Mo-Nb، أفضل حل وسط.
تعمل خصائص التغذية على تضييق نطاق اختيار المواد بشكل أكبر. تؤثر صلابة الصخور ومحتوى السيليكا وحجم الحبوب ومؤشر تآكل السندات على معدل التآكل. يولد العلف الصلب والممتلئ تآكلًا، مما يفضل الفولاذ المنغنيز. إن المواد الخام الناعمة وعالية الكشط - مثل الحصى النهري، أو الخبث المسحوق، أو مركز خام الحديد - تنتج كشطًا منزلقًا وطحنًا، مع تفضيل المواد التي تحتوي على نسبة عالية من الكروم. الرطوبة مهمة أيضًا: يمكن أن تتجمع التغذية الرطبة واللزجة في غرفة التكسير، مما يتسبب في أحمال غير طبيعية على مناطق البطانة السفلية والتآكل الناتج عن التآكل في البيئات الرطبة. إذا كانت التغذية عدوانية كيميائيًا أو كان الموقع ساحليًا، فإن محتوى الكروم في البطانة يؤثر على مقاومة التآكل وكذلك مقاومة التآكل.
الآلة نفسها تحدد شروط الحدود. تحدد سرعة الدوار، وإعداد الجانب المغلق، والرمي اللامركزي، ونسبة التخفيض، وشكل البطانة مدى قوة المادة وعدد مرات ضربها لسطح البطانة. الكسارة الفكية التي تعمل بوضع مغلق من الجانب على تغذية كاشطة ستؤدي إلى تآكل إصبع الفك بشكل أسرع؛ الكسارة المخروطية التي تعمل في دائرة مغلقة ستؤدي إلى تآكل الحجرة السفلية أكثر من فتحة التغذية؛ تعمل الكسارة الصدمية ذات سرعة الدوار العالية على زيادة طاقة التأثير التي يتم توصيلها إلى المآزر. تكون هذه المعلمات خاصة بكل عملية تثبيت، لذا قد يتصرف نفس نوع لوحة البطانة بشكل مختلف على جهازين متماثلين إذا كانت إعدادات التشغيل مختلفة.
المرشح النهائي اقتصادي. إن مقارنة أنواع الألواح المبطنة بسعر الشراء فقط هو أمر مضلل، لأن ما يهم هو تكلفة طن المنتج. الحساب بسيط: التكلفة الإجمالية لمجموعة الخطوط الملاحية المنتظمة، بالإضافة إلى تكلفة العمالة والرافعة لكل تغيير، بالإضافة إلى قيمة الإنتاج المفقود أثناء التغيير، مقسومًا على الأطنان المنتجة خلال عمر البطانة. إن صفيحة الكروم العالية التي تكلف 1.5 مرة أكثر من فولاذ المنغنيز ولكنها تدوم 2.5 مرة أطول في تطبيق الكشط المنزلق هي الشراء الأفضل، بشرط ألا تتعرض لخطر التشقق. وعلى العكس من ذلك، فإن لوحة المنغنيز هي الخيار الأفضل في منطقة عالية التأثير حتى لو كان سعر شرائها أعلى للكيلوغرام الواحد، لأن لوحة الكروم قد تفشل بشكل كارثي.
| حالة التشغيل | نوع لوحة البطانة الموصى بها | لماذا |
|---|---|---|
| عالية-impact primary crushing | عالية manganese steel, 12-14% Mn | العمل يصلب تحت التأثير؛ قلب متين يقاوم الكسر |
| منخفض-impact sliding or erosive wear | عالية chromium cast iron | الكربيدات الصلبة تتحمل القطع والخدش |
| تأثير متوسط مع غرامات جلخ | المنغنيز المعدل (سبائك Cr-Mo) أو سبائك الصلب Cr-Mo-Nb | يوازن بين الصلابة والصلابة |
| بيئة رطبة ورطبة ومسببة للتآكل بشكل معتدل | عالية chromium grade with adequate chromium | مقاومة التآكل بالإضافة إلى مقاومة التآكل |
| الدراجات الحرارية، المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة | منخفض-alloy steel (weldable) or carbon steel | يتجنب تكسير الصدمة الحرارية في المسبوكات عالية الكروم |
| تغذية دقيقة وعالية الكشط في المناطق غير المعرضة للصدمات | عالية chromium or CCO overlay plate | يزيد من عمر التآكل حيث يكون التأثير في حده الأدنى |
حتى لوحة البطانة المحددة بشكل صحيح يمكن أن تفشل قبل الأوان إذا تغير شيء ما في الجهاز أو التغذية. إن قراءة نمط الفشل هي مهارة تميز فرق الصيانة الجيدة عن الفرق المتوسطة. تتكرر الأنماط، ويشير كل منها إلى سبب محدد.
يعتبر أي من هذه الإخفاقات بمثابة إشارة لإعادة النظر في نوع لوحة البطانة، وليس فقط لاستبدالها بنفس الجزء. يمكن أن يؤدي التغيير في وجه المحجر أو إعداد الكسارة المختلف أو مواصفات الشاشة الجديدة إلى تحويل لوحة البطانة الموثوقة سابقًا إلى نوع خاطئ بين عشية وضحاها.
بمجرد اختيار نوع لوحة البطانة لأسباب فنية، فإن عملية الشراء لها مخاطرها الخاصة. التحقق الأكثر أهمية هو كيمياء السبائك. يقدم المورد المسؤول شهادة طيفية تؤكد محتوى المنغنيز والكروم والموليبدينوم والكربون وعناصر أخرى. توفر اختبارات الصلابة على الجزء النهائي المعالج بالحرارة، وليس فقط على شريط اختبار مصبوب منفصل، مستوى ثانيًا من الضمان.
المعالجة الحرارية هي الخطوة التي يتم فيها كسب جودة البطانة أو خسارتها. يجب أن يتم أوستنت الفولاذ عالي المنغنيز عند درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية تقريبًا، ثم يتم إخماده للحفاظ على الكربون في المحلول؛ يمكن أن تكون صفيحة فولاذ المنغنيز المبردة بشكل غير صحيح هشة أو ناعمة. يجب تقوية الحديد الزهر عالي الكروم وتلطيفه لتطوير مصفوفة مارتنسيتية حول الكربيدات. يجب على المشترين أن يسألوا عن كيفية تعامل المسبك مع كل حرارة وما إذا كان يمكنه توفير سجلات العملية.
التحكم في الأبعاد يأتي بعد ذلك. تؤثر خطوة ثقب الترباس، وسمك اللوحة، وتسطيح الوجه الخلفي، والوزن على ما إذا كانت البطانة تناسب مقعد الماكينة دون تعديل. تتمتع أجزاء التآكل المصبوبة بتفاوتات، ولكن ينبغي أن تكون تفاوتات قابلة للتطبيق. إن البطانة التي تتطلب الطحن أو التلميع في يوم التغيير تكلف وقتًا ومالًا لم يخطط له أحد.
تعد تجربة الموردين عبر عائلات السبائك الرئيسية ميزة عملية أخرى. دليلنا الكامل لكسارة المسبوكات الفولاذية عالية الكروم والمنغنيز يمشي من خلال المقايضات بمزيد من التفاصيل. يمكن للمسبك الذي يقوم بصب الألواح الفكية المصنوعة من الفولاذ عالي المنغنيز، والبطانات المخروطية، وألواح الصدمات، بالإضافة إلى المطارق المصنوعة من ألواح الكروم العالية، وأجزاء VSI، والأكمام الدوارة، أن يوصي بمجموعة مطابقة عبر المصنع بأكمله بدلاً من دفع عائلة مواد واحدة. تعمل عمليات الصب والمعالجة الحرارية والتصنيع الآلي تحت سقف واحد على تقليل فترات التنفيذ وإزالة مشكلات الواجهة التي تنشأ عندما يقوم كل من صانع النماذج والمسبك وورشة الآلات بإلقاء اللوم على الآخرين للحصول على نتيجة سيئة.
وأخيرًا، قم بتأكيد دعم التسليم والتغيير. الأجزاء القابلة للتآكل هي مواد استهلاكية، لذا فإن قيمة المورد تكمن في الجودة المتسقة على دفعات متكررة، وليس في شحنة واحدة جيدة. تتبع عمر كل نوع من أنواع ألواح البطانة في مصنعك الخاص، وسجل الأطنان المنتجة، وأدخل هذه البيانات مرة أخرى في عملية الاختيار. على مدار دورتين أو ثلاث دورات تغيير، سيخبرك النمط بالنوع الذي يحقق أفضل أداء فعليًا في ظروفك.
توجد أنواع مختلفة من ألواح البطانة لأن معدات التكسير والطحن تُخضع أسطح التآكل لأحمال مختلفة بشكل أساسي. الفولاذ عالي المنغنيز هو الحل للارتداء عالي التأثير والتلاعب والضغط؛ الحديد الزهر عالي الكروم هو الحل للتآكل المنزلق والتآكل والطحن؛ وسبائك الفولاذ المتوسطة تملأ الأرض الوسطى حيث تكون هناك حاجة إلى المتانة والصلابة. ضمن هذه المجموعات المادية، يجب أن يتطابق تكوين اللوحة - المسطحة أو الجانبية أو المركبة أو المثبتة بمسامير أو الملحومة أو الإسفينية - مع الماكينة واستراتيجية الصيانة.
الطريقة العملية للاختيار هي أن تبدأ ببيانات الفشل الموجودة لديك بالفعل. انظر إلى البطانة البالية، وحدد آلية التآكل السائدة، وتحقق من التغذية وإعدادات الماكينة، واحسب التكلفة لكل طن، ثم حدد عائلة المواد والتكوين المناسب. إن لوحة البطانة التي تتوافق مع ظروف التشغيل الخاصة بها ستكون دائمًا أكثر اقتصادا من تلك التي تم اختيارها لسعرها أو صلابتها وحدها.