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Innenauskleidung (Panzerung) für Hartzerkleinerungsvorrichtungen,
insbesondere für Rohrmühlen Bei Kugelmühlen macht der große Verschleiß der Trommelauskleidung
bekanntlich erhebliche Schwierigkeiten. Durchweg besteht det Trommelpanzer von Kugelmühlen
aus gegossenen Platten oder Balken. Gewalztes Material ist dafür weniger geeignet,
weil es aus der Herstellung noch unter Spannungen steht, die durch die stets einseitige
Beanspruchung in der Mühle gelöst werden, was zum Verwerfen, Lockern und Sprengen
der Panzerung führen kann und dann zu Panzerungslücken, wobei der Mantel des Gerätes
zerstört werden kann.
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Als Werkstoff für Mühlenpanzerungen mit Wandstärken von 6o bis ioo
mm wird bisher vornehmlich der 12- bis 14% ige Manganhartstahl verwendet. An Stelle
von Manganhartstahl sind auch schon Panzerunken gleicher Wandstärken aus hartem
Grauguß oder Schalenhartguß benutzt worden, wobei jedoch nicht die Lebensdauer von
Manganhartstahl erreicht wird und sich außerdem die Sprödigkeit dieser Gußeisensorte
störend bemerkbar macht. .
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Wesentlich günstigere Verschleißeigenschaften haben Mühlenplatten
aus unlegiertem, oberflächengehärteten Stahlguß, dessen Abrieb, gemessen in Gramm
je Tonne Durchsatz; gleich oder sogar kleiner als der von Manganhartstahl ist.
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Bei der Beurteilung des Verschleißverhaltens ist folgendes zu berücksichtigen:
Manganhartstahl hat durch den ganzen Querschnitt ein einheitliches Gefüge von gleichbleibender
Verschleißfestigkeit. Die Abriebzahlen sind hier deshalb direkt proportional der
Verschleißbeständigkeit des Werkstoffs.
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Bei oberflächengehärtetem Stahl liegen die Verhältnisse anders: Die
gehärtete Außenschicht der Platten ist viel verschleißfester als der Grundwerkstoff.
Da die Platten eingebaut bleiben, bis sie durchgescheuert sind, stellen die Abriebzahlen
den
Durchschnitt aus der Summe der Verschleißbeständigkeit von harter
Schicht und Grundgefüge dar. Das Verhältnis zwischen beiden ist i : 5 bis i : 4.
Wenn bei oberflächengehärteten Teilen gleich gute Abriebzahlen wie bei Manganhartstahl
erzielt werden, dann beweist das, daß der Abrieb der härteren Schichten allein um
ein Vielfaches kleiner, ihr Verschleißwiderstand also um ein Vielfaches größer ist
als derjenige von Manganhartstahl, der bisher als der beste Verschleißwerkstoff
für diese Beanspruchungsart galt.
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Diese Erkenntnis findet eine Erklärung und Bestätigung auch noch durch
folgende Tatsache: Manganhartstahl ist nur dann von überlegener Verschleißfestigkeit,
wenn dieser austenitische, von Natur aus weiche Stahl im Betrieb durch Schläge und
Stöße fortgesetzt kalt verfestigt wird. Die Beanspruchung in Hartzerkleinerungsmühlen
reicht dazu aber nicht immer, jedenfalls nicht mit der erforderlichen Sicherheit
aus, da sie durch die Kugeln in der Hauptsache eine mehr gleitende Beanspruchung
ist. Auch beim Kugelfall treffen die Kugeln nicht immer auf frei liegende Teile
der Panzerung, sondern auf andere Kugeln, die den Schlag dann nur gemildert weitergeben.
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Nun sind aber die Abriebzahlen allein für die Wirtschaftlichkeit einer
Auskleidung nicht entscheidend, weil diese maßgeblich von der absoluten Standzeit
bestimmt wird, die außer von der Abriebfestigkeit auch von der Stärke der abriebfesten
Wandung abhängt. Letztere aber kann bei einer Manganhartstahlpanzerung wesentlich
stärker gehalten werden als bei einer Panzerung aus oberflächengehärtetem Stahl,
bei dem die Dicke der erreichbaren Härteschicht begrenzt ist. Daraus ergeben sich
vielfach für Manganhartstahl absolut längere Standzeiten. Da die Kosten beider Werkstoffe
je Kilo ungefähr die gleichen sind, ergibt sich in wirtschaftlicher Beziehung unter
sonst gleichen Einbauverhältnissen ein gewisser Vorteil für die Manganhartstahlauskleidung.
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Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, die technische
Überlegenheit der gehärteten Oberflächen von aus Stahlguß bestehenden Panzerplatten
für Hartzerkleinerungsvorrichtungen auch in gesamtwirtschaftlicher Beziehung auszunutzen.
Dazu verwendet sie die Erkenntnis, daß es möglich ist, durch Auf- oder Ineinanderlegen
mehrerer oberflächengehärteter Platten die Gesamtstärke der in der Abriebfestigkeit
weit überlegenen Härteschichten so zu erhöhen, daß die daraus hergestellten Panzerungen
.auch eine absolut längere Standzeit erreichen als Manganhartstahlpanzerungen gleicher
Wandstärke. Die Mittel dazu seien an den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigen Fig. i und 2 Schnitte durch Mantelpanzerungen nach der Erfindung
und Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Panzerung in Draufsicht und im Schnitt.
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Kastenförmig gestaltete Platten i, die durch Keilstücke ,4 mit dem
Mühlenniantel i' verspannt sind, bilden mit letzterem zusammen eine Kammer zur Aufnahme
einer oder mehrerer Innenplatten 2, 3. Alle Platten sind oberflächengehärtet. Der
Verschleiß verläuft erfahrungsgemäß etwa nach der gestrichelten Linie 5 in Fig.
2. Die kastenartige Platte i ist in der -Mitte also schon verschlissen, wenn die
Ränder noch kaum einen Verschleiß aufweisen. Ist die oberste Platte durchgescheuert,
stößt der Verschleiß auf eine neue abriebfeste Härteschicht und so fort.
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Die kastenförmige Platte i und die Innenplatten 2, 3 können gegossen,
geschmiedet oder gepreßt sein. Die Innenplatten können aber auch aus gewalzten Stahlblechen
bestehen. Die Verwendung von Walzmaterial ist hier unbedenklich, weil die Stücke
klein sind, die Spannungen sich schon beim Oberflächenhärten lösen und die Platten
außerdem gerichtet werden können. Als U'erkstoff für die Platten kann auch Grauguß
Verwendung finden, dessen Oberfläche gleichfalls durch Oberflächenhärten verfestigt
werden kann. Die die Panzerung haltenden Klemmleisten I, die bis zur letzten Platte
stehen müssen, werden zweckmäßig aus Manganhartstahl hergestellt.
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Fig. 3 zeigt noch eine Ausführung der Panzerung ohne die Verwendung
von Klemmleisten, wie sie auch für Stirnwände brauchbar ist.
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Die erfindungsgemäße Panzerung ist nicht auf die Verwendung in Kugelmühlen
beschränkt, vielmehr in allen Zerkleinerungsvorrichtungen anwendbar, die aus Gründen
des Verschleißes eine auswechselbare Innenpanzerung aufweisen müssen.