DE69912409T2

DE69912409T2 - Ausstosselement mit einer oder mehreren kammern

Info

Publication number: DE69912409T2
Application number: DE69912409T
Authority: DE
Inventors: Claude Poncin
Original assignee: Magotteaux International SA
Current assignee: Magotteaux International SA
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: PL194714B1; CN1293595A; SK285790B6; US6588692B1; ES2209411T3; SK13862000A3; HUP0100924A3; CZ20003140A3; EP1064096A1; HUP0100924A2; JP2002506721A; KR20010041899A; DE69912409D1; CA2322861A1; EP1064096B1; JP4092077B2; CZ296643B6; PT1064096E; WO1999047264A1; CA2322861C

Description

Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Auswerfers mit einer oder mehreren Kammern, der für Brecher vom Typ Rotorschleudermühle mit vertikaler Achse (so genannte VSI-Brecher) bestimmt ist.
Technologischer Hintergrund der Erfindung
Die vorgenannten Brecher vom Typ Rotorschleudermühle sind nach dem Stand der Technik zum Zerkleinern von jeder Art von Material, insbesondere Gesteinsklumpen bekannt. Sie werden zum Beispiel in Steinbrüchen und Zementfabriken verwendet. Diese Rotorschleudermühlen umfassen einen zylinderförmigen Schacht, in dem sich ein Drehtisch befindet, der von einem vertikalen Lager getragen wird und der Mittel aufweist, um die Rotation des Tisches um die zentrale Achse des Brechers zu ermöglichen. Außerdem enthält der Brecher eine Reihe von Auswerfern, die auf dem Drehtisch befestigt sind, sowie eine Reihe von Ambossen, die auf der senkrechten Innenwand des zylinderförmigen Schachtes um den Drehtisch herum angeordnet sind.
Der Auswerfer ist im wesentlichen quaderförmig und im allgemeinen aus Gusseisen hergestellt; er ist auf dem Drehtisch des Brechers befestigt. Die der Drehachse des Tisches zugewandte Seite des Auswerfers wird als Nase des Auswerfers bezeichnet, während die Seite, die zu den Ambossen des zylinderförmigen Schachtes parallel ist, die Auswurfseite des Auswerfers bildet.
Die als Arbeitsseite bezeichnete Vorderseite des Auswerfers ist die Seite, auf die das Brechgut trifft und die in Drehrichtung des Auswerfers vor der Rückseite liegt, die zu ihr parallel ist.
Diese vordere Arbeitsseite des Auswerfers kann mit einer oder mehreren Hohlräumen versehen sein, die sich nicht über die gesamte Struktur des Auswerfers erstrecken. Diese Hohlräume bilden die Kammern des Auswerfers, die sich bei der Rotation des Brechers füllen.
Beim Brechvorgang wird das Brechgut mit bekannten Mitteln auf die Mitte des Drehtisches geschüttet. Unter der Wirkung der Fliehkraft und durch den Aufprall auf die Arbeitsseite der Auswerfer wird das Brechgut in Richtung der Ambosse geschleudert, auf denen es zerbricht, um dann zerkleinert auf den Boden des Brechers zu fallen, von wo es ausgeleitet wird. Beim Herausschleudern des Brechguts sind die Auswerfer sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt und erleiden infolgedessen einen schnellen Verschleiß.
Beschreibung der Lösungen nach dem Stand der Technik
Die verwendeten Auswerfer mit Kammern ermöglichen bei einigen Anwendungen durch Anhäufung des Brechguts in den Kammern eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer dieser Auswerfer.
Jedoch beobachtet man bei diesem Typ von Auswerfern, dass der Verschleiß bevorzugt am Auswurfrand der Kammern auftritt, das heißt, an der Stelle, an der der Abrieb durch die mittels Fliehkraft herausgeschleuderten Teilchen am größten ist.
Im Dokument US 3 044 720 A wird ein Schleuderprallbrecher beschrieben, der eine Kammer aufweist, die mit einem Schutz in Form einer aus aufgesetzten Platten bestehenden Verstärkung versehen ist.
Auf ähnliche Weise werden im Dokument US 3 149 793 A für den gleichen Typ von Brecher ebenfalls aufgesetzte Verstärkungsplatten vorgeschlagen.
Im Dokument WO 89 04720 A werden Keramikeinsätze vom Typ Aluminiumoxid für die Materialauslaufschächte in Brechern mit Ambossen vorgeschlagen.
Im Dokument WO 84/04760 wird eine abriebfeste Verstärkung beschrieben, die aus einer Eisenlegierung und Keramikkörnern wie zum Beispiel Karbidkörnern besteht. Es wird angegeben, dass die Körner beim Gießen der Verstärkung gleichmäßig in der verwendeten Legierung verteilt sein müssen. In dem Dokument ist angegeben, dass bei Molybdänkarbid eine vollständige Auflösung wahrscheinlich ist (Seite 10, Zeilen 21 bis 26).
Die Verstärkung wird dann mit der Oberfläche eines Substrats verbunden (Seite 11, Zeilen 3–19 und Seite 12, Zeilen 6–10) und es wird eine metallurgische Verbindung hergestellt, die vorzugsweise durch Diffusion entsteht.
Der technologische Hintergrund der Erfindung, insbesondere die Konstruktion der Brecher kann des weiteren durch die Dokumente US 3 346 206 A und US 4 787 564 A veranschaulicht werden.
Es wurde ebenfalls versucht, auf die Kammerränder eine keramische Verstärkung, vorzugsweise aus Wolframkarbid, aufzubringen. Diese Art von Material ist sehr verschleißfest in Bezug auf den Abrieb am Auswurf des Auswerfers.
Der Verschleiß, der dennoch entsteht, bildet sich oft entlang gewisser bevorzugter Strecken außerhalb der ursprünglichen Hohlräume des Auswerfers. Diese bevorzugten Verschleißstrecken breiten sich über die gesamte Struktur des Auswerfers aus, mit der Folge, dass man schließlich ein Teil erhält, bei dem praktisch nur noch die Verstärkung intakt ist.
Außerdem wird die keramische Verstärkung aus Wolframkarbid zerstört, wenn nicht brechbare Körper, zum Beispiel Metallkörper oder größere Gesteinsbrocken in den Brecher gegeben werden.
Wenn die Verstärkung bricht, kommt es zum unwuchtigen Betrieb des Drehtisches, der die Auswerfer trägt.
Diese müssen dann ausgebaut und ersetzt werden, damit jegliche Vibration des Brechers verhindert wird.
Ziele der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen darin, die Nachteile, die sich aus dem Verschleiß der Auswerfer nach dem Stand der Technik ergeben, zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Auswerfer mit einer oder mehreren Kammern herzustellen, der dem Aufprall der zu zerkleinernden Teilchen standhält, und der aufgrund einer hohen Verschleißfestigkeit fast keine Abnutzung seiner Ursprungsstruktur erfährt.
Wichtigste charakteristische Elemente der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für einen Auswerfer mit einer oder mehreren Kammern vorgeschlagen, der die Eigenschaften gemäß Anspruch 1 in sich vereinigt.
So wird eine Verstärkung aus einem keramischen Verbundmaterial gebildet, das dem Verschleiß rund um die Hohlräume, die die Kammern bilden, standhält, um nicht nur einen Schutz des Auswurfrands des Auswerfers zu. erhalten, sondern auch einen Schutz am Umfang der Kammer(n). Auf diese Weise erhält man eine Verstärkung der gesamten Struktur des Auswerfers ohne Anbauteil zum Schutz gegen den Abrieb durch das Brechgut. Ebenso kann durch eine geeignete Struktur der Verstärkung, die für eine bestimmte, festgelegte Zahl von Kammern mit einer bestimmten Größe und geometrischen Form geeignet ist, das Brechgut in der oder den Kammer(n) neu zentriert werden und dadurch das Problem der bevorzugten Abnutzung behoben werden.
Die spezielle Eigenschaft der vorliegenden Erfindung besteht in der Wahl eines Verbundmaterials, das aus einer Legierung auf Eisenbasis (Gusseisen oder Stahl) und aus Keramik besteht, um das Verstärkungselement zu bilden, das in situ beim Gießen des Auswerfers erzeugt wird.
Auf vorteilhafte Weise wird die Verstärkung gemäß der Erfindung aus einem Metall-Keramik-Verbundmaterial gebildet, das aus gesinterten keramischen Körnern auf der Basis von Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid oder Aluminiumzirkonoxid hergestellt wird, die beim Gießen durch die Metallschmelze, aus der das Gehäuse des Teils gebildet wird, infiltriert werden.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen hervor, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung eines Auswerfers mit zwei Kammern gemäß der Erfindung.
2 ist die Fotografie eines Auswerfers mit zwei Kammern gemäß der Erfindung.
3 ist die Fotografie eines Auswerfers mit einer einzigen Kammer gemäß der Erfindung.
4 und 5 sind zwei Fotografien eines Auswerfers mit zwei Kammern gemäß dem Stand der Technik, auf denen die Stellen bevorzugter Abnutzung sichtbar sind.
Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
1 zeigt die schematische Darstellung des Auswerfers mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1, mit zwei Kammern 3 und 5 gemäß der Erfindung, mit der Verstärkung aus Verbundmaterial, gekennzeichnet mit dem allgemeinen Bezugszeichen 6 und dargestellt durch schraffierte Linien.
Dieser Verbundwerkstoff wird vorzugsweise aus einem Agglomerat keramischer Körner auf der Basis von Aluminiumzirkonoxid hergestellt. Diese keramischen Körner werden auf herkömmliche Art hergestellt, durch Elektroschmelzen, Sintern, thermisches Spritzen oder jedes andere Verfahren, mit dem die beiden Bestandteile miteinander verschmolzen werden können.
Die Verstärkungsstruktur aus Verbundmaterial wird auf dem Umfang der Auswerferkammern in einem Mindestabstand von 5 mm von den Kammerrändern hergestellt, und verhindert so den Verschleiß der Auswerfers am Innenrand 9, am oberen Rand 11 und an der Nase 13 und am Auswurf 15 des Auswerfers.
Eine zusätzliche Verstärkungsstruktur (ebenfalls schraffiert dargestellt) 17 kann auf der Auswurfseite des Auswerfers 1 vorgesehen werden.
Wie abgebildet, muss die Verstärkungsstruktur nicht unbedingt über die gesamte Breite, Länge oder Tiefe des Auswerfers vorhanden sein, um einer Abnutzung der Struktur standzuhalten.
2 und 3 zeigen zwei Auswerfer unterschiedlicher Gestaltung, wobei der eine eine einzige Kammer hat und der andere zwei Kammern.
Die Geometrie der Struktur des Verbundmaterials ist der geometrischen Gestaltung des Auswerfers angepasst und wird in Abhängigkeit vom Brechgut gewählt.
Die besondere Gestaltung der Verbundstruktur – wie dargestellt – wurde so gewählt, dass einerseits die Abnutzung des Auswerfers als Ganzes begrenzt wird und andererseits der Auswerfer leicht hergestellt und in situ beim Gießen des Auswerfers mit der Verstärkungsstruktur versehen werden kann.
Der Auswerfer wird folglich in Form eines heterogenen Elements, jedoch ohne Anbauteile gebildet und enthält in den besonders verschleißgefährdeten Bereichen eine in den Auswerfer integrierte Verstärkung aus einer Struktur auf der Grundlage eines Verbundmaterials, das aus einer Legierung auf Eisenbasis (Gusseisen oder Stahl) einerseits und aus Keramik mit der Eigenschaft der Verschleißfestigkeit für die geplanten Anwendungen andererseits gebildet. wird.
4 und 5 zeigen Fotografien eines Auswerfers mit zwei Kammern gemäß dem Stand der Technik, bei denen die bevorzugte Abnutzung im wesentlichen bei der Nase des Auswerfers sowie am inneren Rand der Kammern in Kontakt mit dem Drehtisch lokalisiert ist.
Beispiel
Ein Auswerfer mit einer Verstärkung aus Verbundmaterial, wie in 2 dargestellt, wurde mit einem identischen Auswerfer ohne diese Verstärkung aus Verbundmaterial in einer Anwendung zum Zerkleinern von Rhyolit mit einer Anfangskorngröße zwischen 3 und 40 mm verglichen.
Die Lebensdauer des Auswerfers mit einer Verstärkung aus Verbundmaterial ist doppelt so hoch wie bei Auswerfern ohne diese Verstärkung.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Auswerfers mit einer oder mehreren Kammern, der für Brecher vom Typ Rotorschleudermühle mit vertikaler Achse bestimmt ist und im wesentlichen quaderförmig ist, und der auf seiner Arbeitsseite einen oder mehrere Hohlräume (3, 5) aufweist, die die Kammern des besagten Auswerfers (1) bilden, wobei der ganze Umfang der Kammer(n) oder ein Teil davon mit einer Verstärkungsstruktur (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Verstärkungsstruktur ein Verbundmaterial umfasst, das seinerseits aus einer Legierung auf Eisenbasis und sehr verschleißfesten Keramikkörnern besteht und durch Infiltration der besagten Keramik beim Gießen des Auswerfers durch die Metallschmelze, die das Gehäuse des besagten Auswerfers bildet, erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Keramik der Verstärkungsstruktur aus gesinterten keramischen Körnern auf der Basis von Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Aluminiumzirkonoxid hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Infiltration erzeugte Verstärkungsstruktur nur auf einem Teilabschnitt der Breite oder einem Teilabschnitt der Länge oder einem Teilabschnitt der Tiefe des Auswerfers ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur an die Zahl, Größe und geometrische Form der Kammer(n) des Auswerfers angepasst ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am Umfang der Kammer(n) angebrachte Verstärkungsstruktur außerdem eine zusätzliche Verstärkungsstruktur (17) umfasst, die auf der Auswurfseite des Auswerfers angebracht ist.