新材料应用论文_田芳红

广东省韶铸集团有限公司 512031

摘要:颚式破碎机是矿物加工的粗碎设备,具有破碎比大、产量高、工作可靠、维修方便等特点,广泛运用于矿山、冶金、公路、铁路等领域,颚式破碎机在石料进料时,机架两端、动颚头的护板由于受到巨大冲击,磨损严重,维修和更换不便,生产效率效率低,本文主要针对颚式破碎机护板材料的现状,提出颚式破碎机护板材料的改进的途径和方法。

关键词:颚式破碎机;发展;护板

一、颚式破碎机护板现状

颚式破碎机是由美国人E.W.布雷克(Blake)发明的。自第一台颚式破碎机问世以来,至今已有140余年的历史。在此过程中,其结构得到不断地完善。由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点,所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。

现有的破碎机护板主要采用ZGMN13-4高锰钢件,高锰钢的用量最多,常用来制作挖掘机的铲齿、圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、颚式破碎机护板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。特点就是耐磨性很高,抗冲击能力较低,在使用过程中,如果铸件存在质量问题,如缩孔、粘砂等,往往造成磨损加快甚至断裂,影响产品的进度

高锰钢很少使用内冷铁,因为内冷铁一般用碳钢制作,熔点比高锰钢高很难和高锰钢液熔合,形成冶金结合。高锰钢收缩系数远高于碳钢内冷铁,内冷铁愈大愈长,阻碍高锰钢收缩愈严重。往往会造成很大的内应力甚至形成内裂纹,导致在以后固溶处理淬水时开裂。内冷铁处理不当,带有铁锈和油污促使铸件产生气孔缺陷。所以,只有在特殊情况下使用内冷铁。

外冷铁被广泛使用,和冒口配合可以得到致密的铸件。一些铸件内圆角处由于补缩不良,会造成裂纹,采用外冷铁可消除这类裂纹。高锰钢导热性能差,浇注后如在铸型内造成严重温度梯度会促使柱状晶形成,所以一般采用复砂外冷铁(暗冷铁)。外冷铁厚度一般为设置处铸件壁厚的

护板作为破碎机的易损消耗件,其与破碎物料之间的摩擦是持续不断的,护板的损耗是非常迅速的,护板定期的更换才能更好的保护机器,延长机器的使用寿命。客户对护板的性价比非常注重,寻找一种更经济实惠的替换材料迫在眉睫铸造类的护板因制作工艺的原因,价格也相对比较高,而且铸造过程中控制不恰当,成品中还会存在一定的形状差异以及内部组织缺陷,导致使用过程中出现不稳定现象。

二颚式破碎机护板的发展

综上所述,改善国内颚式破碎机护板落后的状况,全面提高颚式破碎机技术水平,赶上世界先进水平是当务之急。颚式破碎机的边护板外形比较简单,耐磨要求不是太高,决定先从颚式破碎机的边护板着手,寻找替代的耐磨件。

下表为两种材料的成分对比:

表一:化学成分对照表

CSiMnPSMoCrNiB

ZGMn13-40.90-1.300.3-0.811.0-14.0≤0.07≤0.04-1.50-2.50--

NM4500.260.701.60.0250.010.51.50.80.004

表二:力学性能及价格对照表

抗拉强度MPa延伸率布氏硬度材料费用人工费用

ZGMn13-4615~1275≥20≤30010000元/吨0

NM450≥1250≥7420~4805500元/吨约1000元/吨

根据两种材料的化学成分以及力学性能的对比发现,材料NM450具有ZGMn13-4的基本性能,而且在硬度方面还要更高,初步选定NM450耐磨钢板作为原料进行加工试验。

三、颚式破碎机的改进

我厂生产的颚式破碎机,全部采用NM450耐磨钢板作为护板,通过对破碎机进行优化设计,即得到了最佳的动颚运动特性,又便于更换耐磨板,破碎机性能有显著提高。

经过切割以及装配试验,NM450经过火焰切割后变形量不大,而且装配接触表面更加平整光滑,更有利于装配,最终决定使用NM450钢板作为原料制作颚式破碎机的边护板,这种边护板通过火焰切割加工出来后的成品,外形比较美观,安装尺寸也能保证。

传统的颚式破碎机的高锰钢磨损后每停机更换一次配件至少须停机两个小时,每次调节至少需要两名机械工一起操作,对于整条运作的生产线来说停机的时间越久运营的成本越高。其次,顾客除了对产量有高的要求,对机器的便于维修、方便调节等也提出了更高的要求。

这种料口耐磨件的选型改进,是在原有的高锰钢件上进行的创新,达到了节能环保、降耗、节约成本的作用。优势:1、NM450价格较ZGMn13-4低。2、维修更换方便。3、使用寿命长。

四、结语

除了需要不断改进、完善之外,我们还要不断地探索、创新研发出更先进的颚式破碎机新机型或新工艺。这也是颚式破碎机重要的创新方向。技术的发展进步是永无止境的,相信一定会有更好的新机型或新工艺等待着我们整个颚式破碎机行业的明天。

参考文献:

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[5] 谢敬佩,李卫,宋延沛,陈全德。耐磨铸钢及熔炼。北京:机械工业出版

论文作者:田芳红

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2017/11/13

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