CS245249B1

CS245249B1 - Hammer for mills and method of its production

Info

Publication number: CS245249B1
Application number: CS10085A
Authority: CS
Inventors: Milan Vocel; Josef Spunda
Original assignee: Milan Vocel; Josef Spunda
Priority date: 1985-01-04
Filing date: 1985-01-04
Publication date: 1986-09-18

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.Hammer for mills operating under conditions of intensive wear, especially for mills for coal or other mineral raw materials and method of its production. The supporting part of the hammer is made of tough and strong steels for castings and contains at least one cast shaped insert made of special wear-resistant alloys. The width of the shaped wear-resistant insert corresponds to the width of the hammer and its height is from 30 to 80% of the height of the supporting part of the hammer, while in the contact plane surfaces of the wear-resistant insert at least one row of shaped connecting elements is formed, arranged either in rows or staggered. The surface of the cast shaped wear-resistant insert is rounded. The hammer is produced by first casting a shaped wear-resistant insert, which is then inserted into a mold and then covered with the material of the hammer's supporting part.

Description

Vynález se týká kladiva pro mlýny pracující v podmínkách intenzivního opotřebení, zejména na mletí uhlí nebo jiných nerostných surovin a způsobu jeho výroby.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hammer for mills operating under intensive wear conditions, in particular for grinding coal or other mineral raw materials, and to a process for its production.

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.Hammers for mills for grinding coal or other mineral raw materials are subject to strong dynamic effects and usually very intensive wear by hard particles. Until now, these hammers have been produced mainly by casting from tough 13% manganese austenitic steel or with metal from various heat-treated steels, or are baked from sheet metal. In order to ensure operational safety, the toughness and strength of hammer material can be achieved. % of manganese austenitic steels or heat-treated steels of relatively low carbon content. However, these steels exhibit relatively low wear resistance, especially in the processing of highly abrasive mineral resources.

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. PodleThese drawbacks are largely overcome by the mill hammer and the method of manufacturing the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION The hammer consists of a carrier made of steel with a strength of 600 to 1400 MPa, in which at least one shaped abrasion-resistant insert made of special abrasion-resistant alloyed white alloys is cast. The width of the shaped abutment of the refractory insert corresponds to the width of the hammer and its height is from 30 to 80% of the height of the hammer support. At least one row of shaped connecting elements, for example depressions and / or protrusions, are provided in the contact planes of the wear pad, which are either arranged in rows or alternately in chess. The depth of the shaped connecting elements is from 2 to; 20% of the height of the wear pad and its width and / or diameter is from 10 to 30% of the height of the wear pad. The edges of the shaped connecting elements are preferably rounded by a radius of at least 1 mm. According to

- 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.Another feature is that the cast face of the shaped abrasion-resistant insert is rounded. Preferably, the distance of the first shaped connecting element from the face of the shaped abrasion-resistant insert is from 10 to 90% of the height of the insert in its longitudinal axis. The essence of the method of manufacturing a hammer according to the invention consists in first casting a shaped abrasion-resistant insert, which is then inserted into the mold and poured over the material of the support part of the hammer. In the manufacture of a manganese austenitic steel hammer support, the hammer is preferably subjected to solution annealing in a temperature range of 1050 to 1130 ° C and then rapidly cooled in water up to 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.The mill hammers according to the invention, consisting of at least two interconnected parts which differ in shape, mechanical properties, material and wear resistance, have a longer service life in practice of 70 to 100% compared to hammers commonly used. The molded abrasion-resistant inserts excel in the resistance to wear by hard particles. Cast-on hammers allow wear of up to 80% by weight without the risk of tearing out due to dynamic load. The material used allows heat treatment from high austenitization temperatures and the bearing parts of the hammers exhibit high toughness.

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,An exemplary embodiment of a hammer is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a hammer with a wear-resistant insert in the section plane A ~ A '; and Fig. 2 shows a cross-section through the hammer in plane B-B * of Fig. 1;

Příklad 1Example 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.The hammer for grinding steam coal (FIG. 1) consists of a support part 6 in which a pin hole is formed, by which the hammer is gripped on the arm of the mill rotor and a shaped abrasion resistant liner 2. The face 2 of this liner 2 is rounded and on two opposite Formed functional surfaces are formed by shaped connecting elements 4 in the form of interrupted depressions and grooves.

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 toThe carrier 1 of the hammer is cast from a tough and tough material, i.e. 13% manganese austenitic steel. The shaped abrasion-resistant insert 2 with a rounded face 2 is cast from a special abrasion-resistant cast iron. The connection of the supporting part 1 with the wear-resistant insert 2 is achieved during casting mainly by mechanical means, namely

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.245 249 by means of intermittent shaped connecting members 4, which are arranged so that, as the hammer progressively wears, the insert 2 is held securely in the hammer body and can wear at least 80% of its weight without the risk of pulling out of the carrier 1 under centrifugal force or dynamic load hammers during grinding. The shaped connecting elements 4 secure the wear-resistant insert 2 against lateral displacement in the direction of the pivot hole axis.

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.The carrier part 7 of the hammer was cast from 13% manganese austenitic steel into sand molds, into which a preformed abrasion-resistant liner 2, pre-cast from special chromium-manganese cast iron with a content of from 2.5 to? _; 5% by weight of carbon, from 20 to 25% by weight of chromium and from 1.0 to 1.5% by weight of manganese. The length of the abrasion-resistant insert 2 in the direction of the longitudinal axis of the hammer was 100 mm, the width of the insert 2 in the direction of the pin axis was 100 mm and the height of the insert 2 was 35 mm. The width of the hammer at the location of the wear pad 2 was 100 and the height was 70 mm. The shaped connecting elements 4, i.e., the interrupted grooves of the insert 2 and the corresponding cast protrusions of the support part 1, were arranged in three rows parallel to the axis of the opening for the groove with a groove width of 10 mm and a depth of 5 mm. The first connecting element 4 was 17 mm apart from the top of the rounded face 3 of the shaped wear pad 2. After casting, the hammers with cast abrasion inserts 2 were austenitized at 1050 ° C and then cooled in water 50 ° C warm. The hardness of the carrier of the hammer after heat treatment was 210 HB, the hardness of the wear pad 2 was 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«These hammers have been tested under operating conditions in which they have shown a 50 to 80% longer lifetime than hammers manufactured to date. The chosen ratio of length, width and thickness of the wear pad 2, together with the shape and location of the shaped coupling ele- ments 4, ensured reliable bonding of the wear pad 2 to the carrier 1 throughout the life of the hammer. During the tests, the whole hammer wore from the original weight from 9 kg to 3.0 to 3 15 kg «

Příklad 2Example 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.The hammers for grinding heavily abrasive lignite (Fig. 2) were made in the shape of Example 1, except that chamfered conical shaped elements 4 in the shape of truncated cones 5 mm high and with a larger base diameter of 8 mm were formed in a checkerboard on abrasion. The first shaped connecting element 4 was 15 mm from the apex of the round face 3 of the wear pad 2, measured in the longitudinal axis of the hammer.

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.Modified 13% manganese austenitic steel with increased content of carbon, chromium and carbide-forming elements was used for casting the carrier part 1 of the hammer; the molded abrasion resistant liner 2 was made of chrome-manganese wear abrasive cast iron. After casting, the hammers were austenitized at 1100 ° C and then rapidly cooled in water at 20 ° C. After being tested under operating conditions, the hammer showed a very beneficial effect of the shaped wear pad 2 on the microstructure of modified 13% manganese austenitic steel. , in particular its fineness and very fine elimination of carbides in austenitic grains, which favorably affected its toughness and wear resistance. Under comparable conditions, these hammers have shown a service life of 70-100% greater than conventional hammers. The shaped connecting elements 4 formed in the shaped abrasion-resistant insert 2 and the corresponding protrusions in the support part 2 have ensured a reliable connection of the two functional parts of the hammer for the whole life.

Claims

A mill hammer characterized in that it consists of a carrier (1) made of ooeli with a strength of 600 to 1400 MPa _? comprising at least one shaped abrasion-resistant insert (2) made of special abrasion-resistant alloyed white cast iron, the width of which corresponds to the width of the hammer and whose height is from 30 to 80% of the height of the support (1); (2) there are at least one row of shaped connecting elements (4), depressions and / or protrusions arranged either in rows or in a chessboard pattern, the depth of which is from 2 to 20% of the height of the abrasion-resistant liner (2) and width and / or the diameter is from 10 to 30% of the height of the wear pad (2).

A hammer according to claim 1, characterized in that the edges of the shaped connecting elements (4) are rounded by a radius of at least 1 mra.

Hammer according to Claims 1 and 2, characterized in that the cast face (3) of the shaped abrasion-resistant insert (2) is rounded.

Hammer according to Claims 1 to 3, characterized in that the distance of the first shaped connecting element (4) from the face (3) of the shaped abrasion-resistant insert (2) is from 10 to 90% of the height of the insert (2) in its longitudinal axis.

5. A method of manufacturing a hammer as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the shaped abrasion-resistant liner is first cast, which is then inserted into a mold and covered with the material of the hammer carrier.

6. A hammer manufacturing process according to any one of claims 1 to 5, wherein the hammer carrier is made from 13% manganese austenitic steel, the entire hammer is subjected to solution annealing in the temperature range from 1050 to 1130 ° C and then cooled rapidly in the hammer. water up to 70 °. C.