CS245249B1 - Kladivo pro mlýny a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Kladivo pro mlýny pracující v podmínkách intenzivního opotřebení, zejména pro mlýny na uhlí nebo jiné nerostné suroviny a způsob jeho výroby. Nosná část kladiva je vyráběna z houževnatých a pevných ocelí na odlitky a obsahuje nejméně jednu zalitou tvarovanou vložku zhotovenou ze speciálních otěruvzdorných slitin. Šířka tvarované otěruvzdorné vložky odpovídá šířce kladiva a její výška činí od 30 do 80 % výšky nosné části kladiva, přičemž ve styčných rovinných plochách otěruvzdorné vložky je vytvořena nejméně jedna řada tvarovaných spojovacích elementů, uspořádaných buá v řadách nebo šachovnicově vystřídaných. šelo zalité tvarované otěruvzdorné vložky je zakulaceno. Kladivo se vyrábí tak, že se nejprve odlije tvarovaná otěruvzdorná vložka, která se pak vloží do formy a poté se oblije materiálem nosné části kladiva.

Description

Vynález se týká kladiva pro mlýny pracující v podmínkách intenzivního opotřebení, zejména na mletí uhlí nebo jiných nerostných surovin a způsobu jeho výroby.

Kladiva pro mlýny na mletí uhlí nebo jiných nerostných surovin jsou v provozu vystavena silným dynamickým účinkům a obvykle velmi intenzivnímu opotřebení tvrdými částicemi. Dosud se tato kladiva vyrábějí převážně litím z houževnaté 13 %ní manganové austenitické oceli nebo se kovou z různých zušlechtitelných ocelí, případně se vypalují z plechů, Z důvodu zajištění bezpečnosti provozu jo rozhodujícím požadavkem houževnatost a pevnost materiálu kladiv, které lze dosáhnout prakticky pouze použitím 13 %ní manganové austenitické oceli,, popřípadě zušlechtitelnými ocelemi s poměrně nízkým obsahem uhlíku. Tyto oceli však vykazují poměrně malou odolnost proti opotřebení, zejména při zpracování silně abrazívnich nerostných surovin.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje kladivo pro mlýny a způsob jeho výroby podle předmětného vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kladivo sestává z nosné části zhotovené z oceli o pevnosti od 600 do 1400 MPa, v níž je zalita nejméně jedna tvarovaná otěruvzdorná vložka, vyrobená ze speciálních otěruvzdorných legovaných bílých slitin. Šířka tvarované otě ruvzdorné vložky odpovídá šířce kladiva a její výška činí od 30 do 80 % výšky nosné části kladiva. Ve styčných rovinných plochách otěruvzdorné vložky je vytvořena nejméně jedna řada tvarovaných spojovacích elementů, například prohlubní a/nebo výstupků, které jsou uspořádány bu5 v řadách nebo jsou šachovitě vystřídány. Hloubka tvarovaných spojovacích elementů činí od 2 do; 20 % výšky otěruvzdorné vložky a jejich šířka a/nebo průměr činí od 10 do 30 % výšky otěruvzdorné vložky. Hrany tvarovaných spojovacích elementů jsou s výhodou zaobleny radiusem nejméně 1 mm. Podle

- 2 245 249 dalšího význaku je zalité čelo tvarované otěruvzdorné vložky zakulaceno. S výhodou činí vzdálenost prvního tvarovaného spojovacího elementu od čela tvarované otěruvzdorné vložky od 10 do 90% výšky vložky v její podélné ose. Podstata způsobu výroby kladiva podle vynálezu spočívá v tom, že se nejprve odlije tvarovaná otěruvzdorná vložka, která se poté vloží do formy a oblije se ma teriálem nosné části kladiva. Při výrobě nosné části kladiva z manganové austenitické oceli se kladivo s výhodou podrobí rozpouštecímu žíhání v rozsahu teplot od 1050 do 1130° C a poté se rychle ochladí ve vodě o teplotě do 70° C.

Kladiva pro mlýny podle vynálezu, sestávající nejméně ze dvou, vzájemně spojených částí, které se liší tvarem, mechanickými vlastnostmi, materiálu a jeho odolností proti opotřebení vykazují v praxi v_yšší životnost a to o 70 až 100 % ve srovnání s kladivy běžně používanými. Zalité tvarované otěruvzdorné vložky vynikají odolností proti opotřebení tvrdými částicemi. Kladiva se zalitými vložkami umožňují opotřebení až 80 % hmotnosti bez nebezpečí vytr/žení vlivem dynamického zatížení kla divá. Použitý materiál umožňuje tepelné zpracování z vysokých austenitizačních teplot, přičemž nosné Části kladiv vykazují vel kou houževnatost.

Příkladné provedení kladiva je schematicky zobrazeno na připojených vyobrazeních, kde na obr. 1 je vyznačeno kladivo s otěruvzdornou vložkou v rovině řezu A~A’ka na obr. 2 je vyznačen rez kladivem v rovině B-B* z obr. i,

Příklad 1

Kladivo pro mletí energetického uhlí (obr. 1) sestává z nos né části £ v níž je vytvořen otvor pro čep, kterým je kladivo zachyceno na rameni rotoru mlýna a z tvarované otěruvzdorné vlož ky 2. Čelo 2 této vložky 2 je zakulaceno a na dvou protilehlých funkčních plochách jsou vytvořeny tvarované spojovací elementy 4 ve formě přerušovaných prohlubní a rýh.

Nosná část 1 kladiva je odlita z pevného a houževnatého materiálu, t.j. z 13 % manganové austenitické oceli. Tvarovaná otěruvzdorná vložka 2 se zakulaceným čelem 2 je odlita ze speciální otěruvzdorné litiny. Spojení nosné části 1 s otěruvzdornou vložkou 2 je docíleno při odlévání především mechanicky a to

245 249 prostřednictvím přerušovaných tvarovaných spojovacích elememtů 4, které jsou uspořádány tak, aby při postupném opotřebení kladiva byla vložka 2 spolehlivě držena v těle kladiva a mohla se opotřebit alespoň o 80 % své hmotnosti bez nebezpečí vytržení z nosné části 1 účinkem odstředivé síly nebo dynamického zatížení kladiva při mletí. Tvarované spojovací elementy 4 zajištují otěruvzdornou vložku 2 i proti bočnímu posuvu ve směru osy otvoru pro čep.

Nosná část 1_ kladiva byla odlita z 13 %ní manganové austenitické oceli do pískových forem, do nichž byla předem vložena tvarovaná otěruvzdorné vložka 2, odlitá ze speciální- chrom-mamganové litiny s obsahem od 2,5 do?_;5 % hmotnostních uhlíku, od 20 do 25 % hmotnostních chrómu a od 1,0 do 1,5 % hmotnostních manganu. Délka otěruvzdorné vložky 2 ve směru podélné osy kladiva byla 100 mm, šířka vložky 2_ ve směru osy pro čep byla 100 mm a výška vložky 2 byla 35 mm. Šířka kladiva v místě uložení otěruvzdorné vložky 2 byla 100 ram a výška 70 mm. Tvarované spojovací elementy 4, t.j. přerušované rýhy vložky 2, respektive tomu odpovídající odlité výstupky nosné části 1^, byly uspořádány ve třech řadách rovnoběžných s osou otvoru pro č|^,^přičemž šířka rýh byla 10 mm a jejich hloubka byla 5 mm. Prvnífspojovací element 4 byl od vrcholu zakulaceného čela 3 tvarované otěruvzdorné vložky 2 vzdálen o 17 mm. Po odlití byla kladiva se zalitými otěruvzdornými vložkami 2_ austenitizována při teplotě 1050° C a následně ochlazena ve vodě 50° C teplé. Tvrdost nosné části kladiva byla po tepelném zpracování 210 HB, tvrdost otěruvzdorné vložky 2_ byla 40 HRC.

Tato kladiva byla odzkoušena v provozních podmínkách ve kterých prokázala o 50 až 80 % větší životnost než kladiva dosud vyráběná. Zvolený poměr délky, šířky a tlouštky otěruvzdorné vložky 2 spolu s tvarem a umístěním tvarovaných spojovacích eleiaentů 4 zajištoval spolehlivé spojení otěruvzdorné vložky 2 s nosnou částí 1 po dobu celé životnosti kladiva. Během zkoušek se celé kladivo opotřebilo z původní hmotnosti z 9 kg na 3,0 až 3 15 kg«

Příklad 2

Kladiva pro mletí silně abrazivního lignitu (obr. 2) byla vytvořena ve tvaru podle příkladu 1 s tím rozdílem, že na otěru245 249 vzdorné vložce 2 byly šachovnicově vytvořeny tvarované spojovaoí elementy 4 ve tvaru komolých kuželů o výšce 5 mm a o průměru větší základny 8 mm· První tvarovaný spojovací element 4 byl vzdálen od vrcholu zakulaceného čela 3. otěruvzdorné vložky 2 o 15 mm, měřeno v podélné ose kladiva.

Na odlití nosné části 1 kladiva byla použita modifikovaná 13 %ní manganová austenitická ocel, se zvýšeným obsahem uhlíku, chrómu a karbidotvorných prvků; tvarovaná otěruvzdorná vložka 2 byla vyrobena z chrom-manganové otěruvzdcrné litiny. Po odlití byla kladiva austenitizována při teplotě 1100° C a potom byla rychle ochlazena ve vodě o teplotě 20° C. Po vyzkoušení v provozních podmínek, se u kladiva projevil velmi příznivý vliv tvarované otěruvzdorné vložky 2_ na mikrostrukturu modifikované 13-%ní manganové austenitickó oceli, zejména na její jemnozrnost a velmi jemné vyloučení karbidů v austenitických zrnech, což příznivě ovlivnilo její houževnatost a odolnost pro)ti opotřebení. Ve srovnatelných podmínkách prokázala tato kladiva životnost větší o 70 až 100 % ve srovnání s kladivy běžně používanými. Tvarované spojovací elementy 4 vytvořené ve tvarované otěruvzdorné vložce 2 a odpovídající výstupky v nosné části 2 zabezpečily spolehlivé spojení obou funkčních částí kladiva po celou dobu životnosti.

Claims (6)

1. Kladivo pro mlýny vyznačené tím, že sestává z nosné části (1) zhotovené z ooeli o pevnosti od 600 do 1400 MPa_?v níž je žali ta nejméně jedna tvarovaná otěruvzdorná vložka (2), vyrobená ze speciálních otěruvzdomých legovaných bílých litin, jejíž šířka odpovídá šířce kladiva a jejíž výška činí od 30 do 80 % výšky nosné části (1), přičemž ve styčných rovinných plochách otěruvzdomé vložky (2) je vytvořena ne.iméně jedna řada tvarovaných spojovacích elementů (4), prohlubní a/nebo výstupků, uspořádaných bu5 v řadách nebo šachovnicově vystřídaných, jejichž hloubka činí od 2 do 20 % výšky otěruvzdomé vložky (2) a šířka a/nebo průměr činí od 10 do 30 % výšky otěruvzdorné vložky (2).

2. Kladivo podle bodu 1 vyznačené tím, že hrany tvarovaných spojovacích elementů (4) jsou zaobleny radiusem nejméně 1 mra.

3. Kladivo podle bodů 1 a 2 vyznačené tím, že zalité čelo (3) tva rované otěruvzdomé vložky (2) je zakulaceno.

4. Kladivo podle bodů 1 až 3 vyznačené tím, že vzdálenost prvního tvarovaného· spojovacího elementu (4) od čela (3) tvarované otěruvzdomé vložky (2) činí od 10 do 90 % výšky vložky (2) v její podélné ose.

5. Způsob výroby kladiva podle bodů 1 až 4 vyznačený tím, že se nejprve odlije tvarovaná otěruvzdorná vložka, která se poté vloží do formy a oblije materiálem nosné části kladiva.

6. Způsob výroby kladiva podle bodů 1 až 5 vyznačený tím, ž^)ři výrobě nosné části kladiva z 13 %ní manganové austenitické oce li se celé kladivo podrobí rozpouštěcímu žíhání v rozsahu teplot od 1050 do 1130° C a poté se rychle ochladí ve vodě o teplotě do 70°. C.