DD286304A5

DD286304A5 - WEAR-RESISTANT SURFACE PLASTERING AND METHOD FOR STRUCTURE OF ROLLING

Info

Publication number: DD286304A5
Application number: DD89336074A
Authority: DD
Inventors: Leonhard Haerig; Rainer Beck; Klaus-Dieter Partz
Original assignee: Kloeckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft,De
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1991-01-24
Also published as: DE3843173A1; ZA899820B; EP0402435A1; JPH03502780A; DE3843173C2; WO1990006811A1; DK199690A; DK199690D0; BR8907258A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine verschleiszfeste Oberflaechenpanzerung fuer die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere Hochdruck-Walzenpressen und auf das Verfahren zum Aufbau der Walzenpanzerung. Um fuer die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung koernigen Gutes eine verschleiszfeste Oberflaechenpanzerung zu schaffen, die ein hohes Standzeitvermoegen aufweist, wird erfindungsgemaesz vorgeschlagen, dasz auf den Walzengrundkoerper radial von innen nach auszen gesehen mehrmals abwechselnd eine duktile metallische Pufferschicht bzw. Zwischenschicht und eine harte verschleiszfeste Panzerschicht aufgeschweiszt sind (Sandwich-Verfahren).{Hochdruck-Walzenpresse; Walze; Druckzerkleinerung; verschleiszfeste Oberflaechenpanzerung; Walzengrundkoerper; duktile aufgeschweiszte Pufferschicht; harte, verschleiszfeste Panzerschicht}The invention relates to a wear-resistant surface armor for the rolls of rolling machines, in particular high-pressure roller presses and to the process for constructing the roll armor. In order to provide for the rolls of roll machines, in particular of high-pressure roller presses for pressure comminution good material a wear-resistant surface armor, which has a long service life, it is proposed according to the invention that seen on the roll base radially from the inside to auszen several times alternately a ductile metallic buffer layer or Intermediate layer and a hard anti-wear layer of armor are sandwiched. {High-pressure roller press; Roller; Pressure comminution; wear-resistant surface armor; Walzengrundkoerper; ductile welded buffer layer; hard, wear-resistant armor layer}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine verschleißfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Walzenmaschinon, insbesondere von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes und das Verfahren zum Aufbau der Panzerung.The invention relates to a wear-resistant surface armor for the rolls of Walzenmaschinon, in particular high-pressure roller presses for crushing granular material and the process for building the armor.

Characteristic of the known state of the art

Bei Walzenbrechern und Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Walzenspalt eingezogen und dort einer Druckzerkleinerung unterworfen. Bekannt ist auch die sog. Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzen-Presse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines extrem hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden (EP-PS 0084383). Es versteht sich, daß dabei die Walzenoberfläche einer außerordentlich hohen Beanspruchung und Verschleißgefahr ausgesetzt sind. Es ist daher bekannt, die Walzenoberfläche dadurch zu panzern, indem man auf den Walzengrundkörper zunächst eine vergleichsweise weiche metallische Pufferlage und darauf eine gegebenenfalls mehrlagige harte verschleißfeste Panzerschicht aufschweißt. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß die Panzerschicht nicht beliebig dick gemacht werden kann, weil sich nur maximal etwa drei Schweißlagen zu je etwa 3mm zu einer insgesamt dann maximal etwa 9mm dicken Panzerschicht aufeinander aufschweißen lassen. Würde man die Anzahl der aus dem harten Panzerwerkstoff aufeinanderaufgebauten Schweißlagen noch erhöhen, so ist die Gefahrgegeben, daß die Panzerschicht infolge der Spannungen Risse bekommt und gegebenenfalls zumindest teilweise abplatzt. Eine Panzerschicht von z. B. nur 9 mm Dicke ist aber gerade dann verhältnismäßig schnell verschlissen, wenn mit den entsprechend gepanzerten Walzen die obengenannte Gutbettzerkleinerung von sehr harten Stoffen_fwie z. B. bestimmten Erzen durchgeführt wird. Die Betreiber solcher Zweiwalzenmaschinen verlangen aber eine Maschine mit einer Walzenpanzerung, deren Standzeit hoch ist, weil jeder Stillstand der Maschine für den Betreiber einen sehr hohen Verlust verursacht.In roll crushers and roll mills brittle material is drawn into the nip and there subjected to pressure crushing. Also known is the so-called. Gutbettzerkleinerung in the nip of a high-pressure roller press in which the individual particles crushed by friction in the nip crushed crushed each other in a Gutbett, ie in a compressed between the two roll surfaces bulk material when using an extremely high pressure be (EP-PS 0084383). It is understood that while the roll surface of an extremely high stress and wear are exposed. It is therefore known to armor the roll surface by welding a comparatively soft metallic buffer layer and then an optionally multilayer hard wear-resistant armor layer onto the roll base body. However, it has been shown in practice that the armor layer can not be made arbitrarily thick, because only a maximum of about three welding layers each about 3mm to a total of about a maximum of about 9mm thick armor layer can be welded together. If one were to increase the number of welded layers built up from the hard armor material, the danger exists that the armor layer will crack as a result of the stresses and possibly at least partially flake off. An armor layer of z. B. only 9 mm thickness but just then relatively quickly worn, if with the corresponding armored rollers, the above Gutbettzerkleinerung of very hard materials _f such. B. certain ores is performed. However, the operators of such two-roll machines require a machine with a roll armor whose service life is high, because every stoppage of the machine causes a very high loss for the operator.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die verschleißbedingten Ausfallzeiten entscheidend zu reduzieren und die Standzeiten der Walzen bzw. der Walzenpanzerung insgesamt zu erhöhen.The aim of the invention is to reduce the wear-related downtime crucial and to increase the service life of the rollers or the roll armor overall.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte verschleißfeste Oberflächenpanzerung anzugeben, deren Schichtdicke unter Ausschluß von Spannungsrissen erhöht und auf wirtschaftliche Weise auf den Walzengrundkörper aufgebracht werden kann.The invention has for its object to provide an improved wear-resistant surface armor, the layer thickness increases to the exclusion of stress cracks and can be applied in an economical manner to the roll body.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf den Walzengrundkörper radial von innen nach außen gesehen mehrmals abwechselnd sine duktile metallische Pufferschicht bzw. Zwischenschicht und eine harte verschleißfeste Panzerschicht aufgeschweißt sind, wobei die Zwischenschichten durch Unterpulver-Bandauftragsschweißung und die Panzerschichten durch Unterpulver-Füllbandauftragsschweißung aufgebracht werden.According to the invention the object is achieved in that on the roll main body radially seen from the inside out several times sine ductile metallic buffer layer or intermediate layer and a hard wear-resistant armor layer are welded, the intermediate layers are applied by submerged-Bandauftragsschweißung and the armor layers by submerged Füllbandauftragsschweißung ,

Dadurch, daß bei der arfindungsgemäßen Walzenpanzerung auf den Walzengrundkörper radial von innen nach außen gesehen mehrmals abwechselnd eine duktile metallische Pufferschicht bzw. Zwischenschicht und eine harte verschleißfeste Panzerschicht aufgeschweißt sind, d. h. also daß auf die innerste T'anzerschicht unter Zwischenlage jeweils einer Zwischenschicht viele weitere Panzerschichten aufgeschweißt sind (Sandwich-Verfahren), lassen sich die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Panzerung und somit auch deren Standzeit im Prinzip je nach Bedarf beliebig hoch machen bzw. vervielfachen. Längere Standzeiten der Panzerung bedeuten weniger oft Ausfallzeiten der Maschine, wodurch beim Maschinenbetreiber weniger durch Ausfallzeiten bedingte Verluste entstehen. Die im Vergleich zu den Panzerschichten duktileren zäheren metallischen Zwischenschichten sind jeweils in der Lage, die in der erfindungsgemäßen Panzerung auftretenden Spannungen auszugleichen und jeweils eine erneute Panzerschicht zu tragen.Due to the fact that a ductile metallic buffer layer or intermediate layer and a hard, wear-resistant armor layer are welded alternately a number of times alternately in the case of the roller armoring according to the invention on the roller base body radially from the inside to the outside, d. H. So that many innate armor layers are welded to the innermost T'anzerschicht with the interposition of each intermediate layer (sandwich method), the total thickness of the armor according to the invention and thus their life in principle can make or multiply arbitrarily as needed in principle. Longer armor life less often means machine downtime, resulting in fewer downtime losses for the machine operator. The more ductile metallic intermediate layers, which are more ductile than the armor layers, are in each case capable of compensating for the stresses occurring in the armor according to the invention and of carrying a renewed armor layer in each case.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die zwischen den einzelnen Panzerschichten jeweils angeordnete Zwischenschicht mit Vorteil jeweils aus einer einzigen Schweißlage, während die Panzerschichten jeweils aus mehreren Schweißlagen bestehen. So kann die Dicke der einlagigen Zwischenschicht in einem Bereich von z. B. 1 bis 6 mm liegen, während die Dicke der mehrlagigen, z.B. zwei- oder dreilagigen Panzerschicht etwa 8 bis 15mm betragen kann. Als Zahlenbeispiel wird angegeben: Dicke der einlagigen Zwischenschicht so dünn wie nötig, z. B. 3 mm, Dicke der mehrlagigen Panzerschicht z. B. 9 mm, hergestellt aus z. B. drei Schweißlagen zu je 3mm oder aus zwei Schweißlagen zu je 4,5 mm. Auf den Walzengrur.dkörper können insgesamt durchaus z. B. 15 Schweißlagen nacheinander aufgeschweißt sein.According to a further feature of the invention, the intermediate layer respectively arranged between the individual armor layers advantageously each consists of a single welding layer, while the armor layers each consist of several welding layers. Thus, the thickness of the single-layered intermediate layer may be in a range of z. 1 to 6 mm, while the thickness of the multilayer, e.g. two- or three-layer armor layer can be about 8 to 15mm. As a numerical example is given: thickness of the single-layer intermediate layer as thin as necessary, z. B. 3 mm, thickness of the multilayer armor layer z. B. 9 mm, made of z. B. three welding layers of 3mm or two welding layers of 4.5 mm. On the Walzengrur.dkörper can be quite a total of z. B. 15 weld layers welded one after the other.

Die duktilen metallischen Zwischenschichten der erfindungsgemäßen Walzenpanzerung bestehen aus einem ferritischen Werkstoff mit einer Märte von mehr als etwa 20 bis etwa 45HRC (Härteprüfung nach Rockwell C). Der eine Härte von mehr als 52HRC aufweisende Werkstoff der Panzerschichten kann aus einer metallischen Legierung unter Verwendung von Sonderkarbid· und Nitridbildnern bestehen. Ein solcher Werkstoff ist z. B. in der Patentanmeldung P 3832 225.0 beschrieben. Das Standzeitvermögen der erfindungsgemäßen Walzenpanzerung ist auch bei einer dynamischen Druckschwellbeanspruchung hoch. Große Härtesprünge innerhalb der Walzenpanzerung beim Übergang von den Panzerschichten zu den Zwischenschichten sollen vermieden werden.The ductile metallic intermediate layers of the roll armor according to the invention consist of a ferritic material with a diameter of more than about 20 to about 45HRC (hardness test according to Rockwell C). The material of the armor layers having a hardness of more than 52HRC may consist of a metallic alloy using special carbide and nitride formers. Such a material is z. As described in the patent application P 3832 225.0. The service life of the roll armor according to the invention is high even with a dynamic pressure threshold stress. Large hardness jumps within the roll armor during the transition from the armor layers to the intermediate layers are to be avoided.

Ein Verfahren zum Aufbau der Walzenpanzerung ist erfindungsgemSß dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschichten durch Unterpulver-Bandauftragsschweißung und die Panzerschichten durch Unterpnlver-Füllbandauftragsschweißung aufgebracht werden. Beim Füllbandauftragsschweißen sind die Legierungsbestandteile in Pulverform in ein z.B. aus Reineisen bestehendes flaches Hohlband gefüllt und die eigentliche Legierung selbst entsteht erst beim Schweißprozeß. Durch die Füllbandauftragsschweißung werden eine gleichmäßige Verteilung der Panzerwerkstoff legierung und ein gleichmäßiger Besch.chtungsaufbau erreicht.A method of constructing the roll armor is according to the invention characterized in that the intermediate layers are applied by submerged-arc braze welding and the armor layers are applied by submerged-fill-tape surfacing. In fill band deposition welding, the alloy components are in powder form in an e.g. made of pure iron existing flat hollow band filled and the actual alloy itself is formed only during the welding process. The Füllbandauftragsschweißung a uniform distribution of the armor alloy and a uniform Besch.chtungsaufbau be achieved.

Claims

1. Wear-resistant surface armor for the rolls of rolling machines, in particular of high-pressure roller presses for crushing granular material, characterized in that a plurality of alternatingly ductile metallic buffer layer or intermediate layer and a hard wear-resistant armor layer are welded onto the roller main body radially from the inside out.

2. roll armor according to claim 1, characterized in that the intermediate layer between the individual layers of armor respectively consists of a single welding layer, while the armor layers each consist of several welding layers.

3. roll armor according to claim 2, characterized in that the thickness of the single-layer intermediate layer in a range of z. B. 1 to 6mm, while the thickness of the multilayer, z. B. two- or three-layer armor layer is about 8 to about 15mm.

4. A roll armor according to claim 1 to 3, characterized in that the armor layers have a hardness of more than 52 HRC (Rockwell C hardness test) and the intermediate layers have a hardness of more than about 20 to about 45 HRC.

5. roll armor to Anrpuch 1 to 4, characterized in that the armor layers of a metallic alloy with hard materials in the microstructure, z. As carbides and / or special carbides and the intermediate layers of a ferritic material.

6. A process for the construction of the roll armor, characterized in that the intermediate layers are applied by submerged-Bandauftragsschweißung and the armor layers by submerged Füllbandauftragsschweißung.