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    高強耐磨材料

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    關于影響錘頭使用壽命的因素

    2020-10-28 10:25:32


          錘式破碎機的錘頭磨損是不可避免的,但若磨損過快,更快頻率過高,那就需要檢查下是否是設備本身或操作中存在問題。影響錘頭磨損的主要因素有:錘頭的材質、制造質量及結構設計、破碎機的技術設計、給料情況及結構中各部的間隙等。


    關于影響錘頭使用壽命的因素

    一、錘頭材質的影響

    一般來說,硬度越大的錘頭其耐磨性也愈大。要提高錘頭的耐磨性,就要增加其硬度,但隨著硬度的提高,錘頭的抗沖擊韌性就會降低。因此,如何兼顧錘頭適宜的硬度和良好的抗沖擊韌性是提高錘頭耐磨性的關鍵。


    錘頭常用的材料有:高錳鋼、高鉻鑄鐵、低碳合金鋼。


    高錳鋼韌性好,工藝性好,價格低,其主要特點是在較大的沖擊或接觸應力的作用下,表面層將迅速產生加工硬化,其加工硬化指數比其它材料高5~7倍,耐磨性得到較大的提高。但如果使用中沖擊力不夠或接觸應力小,則不能使表面迅速產生加工硬化,高錳鋼的耐磨性就不能充分發揮。


    高鉻鑄鐵是一種具有優良抗磨性能的耐磨材料,但韌性較低,易發生脆性斷裂。為了使高鉻鑄鐵錘頭安全運行,人們開發了復合錘頭,即將高鉻鑄鐵鑲鑄在高錳鋼或低合金鋼錘頭頭部,或者錘頭工作部分采用高鉻鑄鐵,錘柄部分采用碳鋼,將兩者復合起來,使錘頭頭部具有高硬度,而錘柄部具有高韌性,充分發揮兩種材料的各自優點而克服單一材料的缺點,滿足錘頭使用性能要求。但其制造工藝復雜,工藝要求較嚴格。


    低碳合金鋼主要為含鉻、鉬等多種元素的合金結構鋼,硬度高、韌性好,其基體組織有馬氏體,貝氏體或貝氏體+馬氏體復合組織。在同等工況條件下,其使用壽命至少比高錳鋼錘頭提高1倍以上。但錘頭的調質熱處理是關鍵,調質熱處理后不僅要求整體抗拉強度達850MPa以上,而且要求有相當的塑性和韌性。


    二、錘頭的制造質量

    錘頭的制造工藝也是決定其使用壽命的關鍵因素。如果錘頭表面或內部制造中存在缺陷,如縮孔、裂紋、穿晶等,不僅會降低錘頭性能,甚至會造成錘頭斷裂。因此,在錘頭生產中必須制定合理的鑄造和熱處理工藝。


    例如,對高鉻鑄鐵錘頭,應采用立澆和合理使用外冷鐵,并嚴格控制澆鑄溫度等措施,這樣可使錘頭在鑄造時有良好的凝固順序和補縮條件,進而得到致密的內部組織,并減弱晶粒粗大的現象。


    三、錘頭的結構設計

    不同結構和幾何形狀的錘頭,其熱處理的力學性能、內部的金相組織有很大的差別,進而對耐磨性有較大的影響,特別是厚度、尺寸大的錘頭影響更為突出。錘頭越厚大,越不易淬透,其抗磨損性能也就越差。


    由于錘頭的內部抗磨損性能明顯低于表面,因此,對于厚度較大的錘頭,只能借助于合理的鑄造和熱處理工藝來改善這一狀況,但這一手段對提高錘頭的抗磨損性能是有限的,好的辦法是在不改變錘頭的打擊動能和強度的情況下,對錘頭的結構進行優化設計,一方面可提高錘頭的利用率,另一方面可減少結構對熱處理性能的影響,避免錘頭的耐磨性能下降。


    四、破碎機的技術參數

    錘頭的壽命還與破碎機的技術參數有關,其中最主要的是轉子體的功率和轉速。這兩個參數直接反映了錘頭的線速度和沖擊力,它們不僅關系到破碎機的生產能力,也關系到錘頭沖擊硬化的程度。


    沖擊硬化良好的錘頭,使用壽命勢必會有所延長。轉子轉速過低,不僅生產能力低,且動能低,致使錘頭沖擊硬化不良、耐磨性能差;轉子轉速太高,雖然可使錘頭獲得較好沖擊硬化、設備生產率提高,但同時也會引起錘頭、篦條和襯板強烈磨損,對錘頭的使用壽命也不利,同時會顯著增加功率消耗。


    五、破碎機結構中各部的間隙

    這里主要是指轉子體與破碎板、篦條及給料輥的間隙,以及錘頭之間的間隙。這些間隙的尺寸關系到篦條上及安全門附近是否存有積料。


    如果出現積料,當錘頭無法將積料從篦條上壓下時,就會受到嚴重的磨擦磨損。間隙過小,雖然可提高物料的破碎質量和效率,但容易形成積料、堵塞,導致錘頭磨損;間隙過大,雖然可以避免物料堆積,但破碎效果和效率低。因此,錘式破碎機在使用時,必須經常調整各部分的間隙,使其處于適當的范圍之內。改進篦條結構,使排料保持通暢,也有助減少錘頭的磨損。


    六、破碎機給料情況

    給料情況包括:①入料粒度和硬度;②破碎機的給料方式。前者關系到破碎機是否會出現積料和錘頭打擊物料時所受到的碰撞沖量,后者則因給料方式不同造成物料到轉子的落差不同,也影響到錘頭打擊物料時的碰撞沖量。


    當錘頭重量及轉子轉速一定時,錘頭的碰撞沖量與物料質量、落差成正比,而碰撞沖量的大小直接關系到錘頭加工硬化的程度和耐磨性能。因此大型錘式破碎機的入料粒度不宜太小,給料設備轉速應高一些。


    此外,物料含水量過大也會對錘頭壽命有一定的影響。含水量過高,物料容易粘結成團,造成積料,加劇錘頭的磨損。


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