DE3814433A1 - Walzenmuehle sowie verfahren zur beschichtung einer walze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle (entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie ein Verfahren (gemäß dem Gattungsbegriff des Anspru­ ches 4) zur Herstellung des mit einer Verschleiß­ schicht versehenen Walzenmantels einer Walzenmüh­ le.

Die zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut dienen­ den, mit hohem Druck gegeneinander gepreßten Wal­ zen von Walzenmühlen unterliegen einem hohen Ver­ schleiß. Bisher werden diese Walzen entweder aus verschleißfestem Guß oder aus Schmiedestahl mit einem aufgeschweißten, verschleißhemmenden Hart­ auftrag hergestellt. Beide Herstellungsarten ha­ ben den Nachteil, daß aus physikalischen Gründen kaum Härten < 63 HRc erreicht werden können, wo­ mit dem Verschleißwiderstand eine natürliche Grenze gesetzt ist.

Die Aufbringung von höherwertigen Verschleiß­ schutzschichten, beispielsweise aus Hartmetall, scheitert bisher an einer zuverlässigen (und da­ mit aus Gründen der Betriebssicherheit vertret­ baren) mechanischen Verbindung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzenmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. ein Verfahren gemäß dem Gat­ tungsbegriff des Anspruches 4 so auszubilden, daß extrem hohe Härten der Beschichtung erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 4 ge­ löst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß verschleißbeständige Verbundkörper durch Ein­ gießen von Hartmetallschrot in eine Gußform herge­ stellt werden können (vgl. DE-B- 33 15 125). Mit diesem Verfahren lassen sich Schichten mit einer Härte bis zu etwa 1100 HV erzielen.

Die Herstellung des mit einer Verschleißschicht versehenen Walzenmantels erfolgt erfindungsgemäß im Schleudergießverfahren. Hierbei wird zunächst die Verschleißschicht aus einem besonders ver­ schleißfesten Material hergestellt und anschließend diese Verschleißschicht mit einem den Kern des Walzenmantels bildenden, duktilen Werkstoff hin­ tergossen.

In der ersten Stufe des Verfahrens wird zur Her­ stellung der Verschleißschicht eine Hartmetall- Flüssigstahl-Kombination in die sich drehende ho­ rizontale oder vertikale Gießform eingeschleudert. Die eingebrachte Menge bestimmt die Verschleiß­ schichtstärke.

Dann wird in der zweiten Stufe des Verfahrens der erforderliche Restquerschnitt mit einem in den me­ chanischen Gütewerten bestimmbaren, duktilen Werk­ stoff hintergossen.

Die äußere Form des so hergestellen Walzenmantels bzw. Walzenkörpers bedarf keiner mechanischen Nacharbeit. Der aus dem Hinterguß bestehende Rest­ körper kann mit herkömmlichen Mitteln einfach be­ arbeitet werden.

Der zur Herstellung der Verschleißschicht dienen­ de Basiswerkstoff kann aus 0,001 bis 1,5 Gew.-% Kohlenstoff, 0,5 bis 8 Gew.-% Bor, 1 bis 8 Gew.-% Niob, 0,2 bis 6 Gew.-% Chrom, 0 bis 30 Gew.-% Nik­ kel, 0 bis 10 Gew.-% Mangan, 0 bis 6 Gew.-% Vana­ din, 0 bis 5 Gew.-% Molybdän, 0 bis 5 Gew.-% Sili­ cium sowie Rest Eisen zusammengesetzt sein, wobei die Hartstoff- und Hartmetallteilchen einen Durch­ messer von 0,1 bis 20 mm aufweisen. Der Anteil der Hartstoff- und Hartmetallteilchen in der Ver­ schleißbeständigen Zone kann zwischen 25 und 95 Vol.-% liegen.

Denkbar ist auch, als Basiswerkstoff zur Einbet­ tung der Hartstoff- und Hartmetallteilchen norma­ le Kohlenstoffstähle in der erforderlichen Festig­ keit zu verwenden.

Als Werkstoff für den Kern des Walzenmantels kön­ nen Kohlenstoffstähle, legierte Stähle, Kugel­ graphitguß oder Grauguß verwendet werden.

In der Zeichnung ist schematisch ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Walzenmantel veranschau­ licht. Er enthält eine äußere Verschleißschicht 1 und einen als Trägermaterial für die Verschleiß­ schicht 1 dienenden Kern 2.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, nicht nur einen Walzenmantel in der beschriebenen Weise zu fertigen, sondern den Hinterguß mit duktilem Werk­ stoff bis zu den Wellenzapfen von Vollwalzen aus­ zuführen.

Claims (5)

1. Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, enthaltend zwei gegensinnig angetrie­ bene, mit hohem Druck gegeneinander gepreßte Walzen, deren Mantelfläche mit einer Verschleiß­ schicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschicht (1) im Schleudergieß­ verfahren aus einem besonders verschleißfesten Material hergestellt und mit einem den Kern (2) des Walzenmantels bildenden, duktilen Werkstoff hintergossen ist.

2. Walzenmühle nach Anspruch 1, wobei die Ver­ schleißschicht aus einem Basiswerkstoff mit darin eingebetteten Hartstoff- und Hartmetall­ teilchen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiswerkstoff aus 0,001 bis 1,5 Gew.-% Kohlenstoff, 0,5 bis 8 Gew.-% Bor, 1 bis 8 Gew.-% Niob, 0,2 bis 6 Gew.-% Chrom, 0 bis 30 Gew.-% Nickel, 0 bis 10 Gew.-% Mangan, D bis 6 Gew.-% Vanadin, 0 bis 5 Gew.-% Molybdän, 0 bis 5 Gew.-% Silicium sowie Rest Eisen zusam­ mengesetzt ist, daß die Hartstoff- und Hartme­ tallteilchen einen Durchmesser von 0,1 bis 20 mm aufweisen und daß der Anteil der Hart­ stoff- und Hartmetallteilchen in der ver­ schleißbeständigen Zone zwischen 25 und 95 Vol.-% liegt.

3. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Werkstoff für den Kern (2) des Walzenmantels Kohlenstoffstähle, legierte Stähle, Kugelgraphitguß oder Grauguß vorgese­ hen sind.

4. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hintergossene duktile Werk­ stoff bis zu den Wellenzapfen von Vollwalzen reicht.

5. Verfahren zur Herstellung des mit einer Ver­ schleißschicht (1) versehenen Walzenmantels einer Walzenmühle, dadurch gekennzeichnet, daß im Schleudergießverfahren zunächst die Ver­ schleißschicht (1) aus einem besonders ver­ schleißfesten Material hergestellt und an­ schließend diese Verschleißschicht (1) mit einem mindestens den Kern (2) des Walzenman­ tels bildenden, duktilen Werkstoff hintergos­ sen wird.