WO2019020523A1 - BRECHER MIT EINEM VERSCHLEIßELEMENT UND EIN VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES VERSCHLEIßELEMENTS EINES BRECHERS - Google Patents

BRECHER MIT EINEM VERSCHLEIßELEMENT UND EIN VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES VERSCHLEIßELEMENTS EINES BRECHERS Download PDF

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WO2019020523A1
WO2019020523A1 PCT/EP2018/069795 EP2018069795W WO2019020523A1 WO 2019020523 A1 WO2019020523 A1 WO 2019020523A1 EP 2018069795 W EP2018069795 W EP 2018069795W WO 2019020523 A1 WO2019020523 A1 WO 2019020523A1
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wear protection
crusher
crushing
wear
protection element
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PCT/EP2018/069795
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Baris Irmak
Ingo Neitemeier
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Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
    • B02C2/005—Lining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C1/00—Crushing or disintegrating by reciprocating members
    • B02C1/02—Jaw crushers or pulverisers
    • B02C1/10—Shape or construction of jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/02—Features for generally used wear parts on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like

Definitions

  • Crusher with a wear element and a method for producing a wear element of a crusher
  • the invention relates to a crusher with a stationary crushing element and a movable crushing element, wherein the stationary crushing element comprises a wear element. Furthermore, the invention relates to a method for producing a wear element of a stationary crushing element of a crusher.
  • crushers For crushing of materials such as limestone, oil shale marl, clay, oil sand or similar mineral materials are usually crushers, especially gyratory crushers, jaw crushers, cone crushers or crushers from the W02014 / 187713 Alist for example, such a cone crusher known.
  • Crushers such as gyratory crushers, jaw crushers, cone crushers or jaw crushers have a crushing space bounded by a stationary crushing element and a movable crushing element.
  • the movable crushing element is driven eccentrically rotating, so that the crushing gap is periodically increased and decreased.
  • the crushing elements are usually formed of a wear-resistant steel having a high hardness.
  • Such hard steels harden under pressure and impact stresses to a hardness of, for example, about 500HB. In this hardened state, the hard steel is relatively resistant to wear and at the same time has a high elongation at break in the core. At high loads during the crushing process, as they occur for example by unbreakable objects in the crushing space, therefore occurs a deformation of the refractive elements.
  • a crusher for comminuting material comprises a crushing space having a feed area into which material to be crushed is fed, and a crushing gap for breaking the material, wherein the crushing space tapers from the feeding area to the crushing gap.
  • the crusher has a stationary crushing element and a movable crushing element, which delimit the crushing space, the stationary crushing element having a wear protection element, which is formed from a metal matrix composite material with a wear protection insert made of a hard metal and / or ceramic.
  • the metal matrix composite preferably comprises a metal matrix material that at least partially or completely surrounds and is infiltrated into the wear-resistant liner.
  • the metal matrix material is, for example, high-temperature-resistant steel and / or a steel having a hardness of about 150-400 HB (Brinell).
  • a high-temperature-resistant steel is to be understood as meaning a heat-resistant steel with a high chromium-nickel content, which has a temperature resistance of up to 650 ° C., in particular up to 1000 ° C.
  • Such steels are, for example, austenitic chromium-nickel steels such as GX25CrNiSil8-9, GX40CrNiSi25-12, GX40NiCrSiNb35-26.
  • High temperature steels up to 600 ° C, for example, steels according to DIN EN 10213.
  • High temperature steels up to 1200 ° C, for example, steels according to DIN EN 10295.
  • the materials to be crushed are, for example mineral crushed materials, such as oil sand, coal and ores, such as iron ore or nickel ore also cement clinker.
  • the crusher is, for example, a gyratory crusher, jaw crusher, cone crusher or a jaw crusher, wherein the movable crushing element is driven in each case to an eccentric rotation and the crushing gap is reduced periodically during operation of the crusher and enlarged.
  • the material is comminuted in the crushing nip by means of pressure crushing.
  • the stationary crushing element preferably has a breaking surface which is formed by the surface of the wear protection element.
  • the wear protection element has exactly one wear protection insert, wherein the wear protection insert is formed in one piece.
  • Each wear protection element preferably has in each case a plurality of wear inserts which are cast into the metal matrix material.
  • the plurality of wear protective inserts comprises a plurality of particles, in particular hard metal, carbide or ceramic particles or diamonds.
  • a wear protection insert which is formed from a particle, preferably has a size of 0.2-6 ⁇ , wherein the particles are made for example by means of carburizing tungsten with carbon.
  • each wear protection insert consists of exactly one particle, wherein the wear protection insert are arranged disorderly in the matrix material.
  • the wear protection insert forms, in particular, at least part of the refractive surface of the stationary refractive element.
  • the region of the wear protection element facing away from the refractive surface serves, for example, for fastening the wear protection element and is preferably formed exclusively from the metal matrix material.
  • the stationary crushing element has a carrier which has at least one wear protection element on its surface pointing in the direction of the crushing space.
  • the wear protection elements are preferably attached to the carrier, in particular screwed, welded, glued, soldered or mechanically wedged.
  • a wear protection element or a plurality of wear protection elements are mounted on the surface of the movable crushing element, in particular a carrier, in order to protect it from wear.
  • a wear-resistant metal matrix composite wear-resistant cemented carbide or ceramic wear liner offers the advantage of high wear resistance of the wear-resistant liner, with the metal matrix material surrounding and infiltrated into the wear-resistant liner having a relatively high elongation at break, thereby providing high wear resistance Strains, such as those caused by an unbreakable object in the crushing space, does not result in a failure of the crushing element.
  • the stationary crushing element has a plurality of wear protection elements.
  • the surfaces of the wear protection elements forms Preferably, the refractive surface of the stationary crushing element.
  • the crushing surface of the stationary crushing element is understood to mean the surface of the stationary crushing element which comes into contact with the material to be comminuted and is therefore exposed to high wear.
  • the wear protection elements are attached to one or a plurality of carriers. This provides a simple way to replace worn wear protection elements, with no replacement of the entire refractive element is necessary.
  • the thickness of the wear protection inserts of different wear protection elements is different from each other according to another embodiment.
  • the thickness of the wear inserts increases from the application area in the direction of the refractive gap.
  • the anti-wear elements arranged on the crushing gap preferably have the greatest thickness.
  • the wear protection pad has a thickness of about 5mm to 150mm, preferably 20mm to 80mm, especially 50mm. It is also conceivable that the thickness of the wear protection insert increases over the length of the wear protection element, in particular in the direction of the refractive gap.
  • the wear resistance of the wear liners of different wear protection elements varies such that wear protection elements are attached to regions of the break surface that have relatively low wear, comprising a wear protection liner of a material having lower wear resistance than wear liners at a region of the refractive surface that is subject to high wear ,
  • the wear protection elements are plate-shaped according to another embodiment.
  • the wear protection insert is preferably plate-shaped and extends in particular over the entire surface forming the refractive surface of the wear protection element.
  • a plate-shaped wear protection element or a plate-shaped wear protection insert are relatively easy and inexpensive to produce.
  • the wear protection insert is arranged on the surface of the wear protection element.
  • the wear insert is arranged exclusively in the region of the surface pointing in the direction of the crushing space, the opposite region of the wear protection element having exclusively the metal matrix material.
  • the expensive carbide or the ceramics of the Wear protection insert is not installed in the entire wear protection element for cost reasons, but only on the wear surface.
  • the remaining area of the wear protection element is advantageously cast from the cheaper material, such as steel of the metal matrix material.
  • the wear protection element is produced according to a further embodiment by a casting process.
  • the wear-resistant liner is preferably positioned in a mold corresponding to the negative mold of the wear-resistant member, and the metal matrix material, such as steel, is then poured into the mold.
  • the metal matrix material penetrates at least partially into the wear-protective insert, in particular the metal matrix material infiltrates into the porous wear-protective insert.
  • the production of the wear protection unit by casting offers a very simple and inexpensive production method, whereby even complex shapes can be easily produced.
  • the wear protection pad according to another embodiment comprises tungsten carbide, ceramic, titanium carbide, boron carbide, niobium carbide or chromium carbide or a mixture of these materials. These materials offer high wear resistance.
  • the wear protection pad is made of a powdery and / or granular mixture of the above materials, wherein the mixture is heated, in particular fumigated and baked, is.
  • the mixture is heated in an example flexible form, which corresponds to the negative form of the wear protection insert. Then, the mixture cools and cures to a highly wear-resistant body having a porous structure.
  • the wear protection insert is, according to a further embodiment, at least partially encapsulated in the wear protection element, in particular in the metal matrix material of the wear protection element.
  • the wear protection insert is designed such that the metal matrix material, in particular steel, infiltrated into the wear protection insert and thus a cohesive connection is made.
  • the wear protection pad has a porous structure.
  • the wear protection pad has a honeycomb structure. This offers the advantage that the metal matrix material from which the wear protection element is cast, infiltrated into the wear insert and a particularly firm connection between the Wear protection insert made of hard metal and / or ceramic and the metal matrix material is produced.
  • the crusher is according to another embodiment, a gyratory crusher, jaw crusher or cone crusher, wherein the stationary crushing element is a crusher housing and the movable crushing element is a crushing cone and wherein the crushing space is formed between the crushing cone and the crusher housing.
  • the crushing space is preferably a circumferential annular space, which tapers in the direction of the annular refractive gap.
  • the task area of the gyratory crusher, jaw crusher or cone crusher is formed by an annular edge whose surface is preferably formed entirely of wear protection elements.
  • the wear protection insert of the wear elements at the application area has a greater thickness than the wear protection inserts of the wear protection elements between the application region and the crushing gap of the breaker housing.
  • the crusher may, for example, also be a jaw crusher, wherein the jaw crusher has a stationary and a movable crushing element and the crushing elements are substantially plate-shaped and form a crushing gap between them.
  • the crushing elements of a jaw crusher are arranged in a V-shape relative to one another, wherein the movable crushing element is driven eccentrically, for example via a drive motor with an eccentric shaft, and wherein the upper end of the movable crushing element is attached to the eccentric shaft.
  • the lower, refractive gap-side end of the movable crushing element is connected, for example via a pressure plate with a hydraulic device.
  • the crushing elements of the jaw crusher for example, both each have a plurality of wear protection elements.
  • the invention also includes a method for producing a wear protection element of a stationary crushing element of a crusher, comprising the steps:
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a gyratory crusher in a sectional view according to an embodiment.
  • 2 shows a schematic representation of a wear protection element of a crusher in a perspective view according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a wear protection element of a crusher in a rear view according to the exemplary embodiment of FIG.
  • FIGS. 2 and 3 shows a schematic illustration of a wear protection element of a crusher in a sectional view according to the exemplary embodiment of FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a wear protection element of a crusher in a perspective view according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a wear protection element of a crusher in a sectional view according to the exemplary embodiment of FIG.
  • Fig. 1 shows a crusher 10, in particular a gyratory crusher 10, with a movable crushing element, namely a crushing cone 12 and a stationary crushing element, namely a crusher housing 14.
  • the gyratory crusher 10 is formed substantially rotationally symmetrical, wherein the crusher housing 14 has the shape of a Has hollow cone and the crushing cone 12 is disposed within the hollow conical crusher housing 14.
  • the crusher housing 14 has a feed area 16 into which the material to be comminuted is fed.
  • the feed area 16 is arranged on the upper side of the gyratory crusher 10 and the crusher housing 14 has the largest diameter at the feed area 16.
  • the crusher housing 14 tapers in the axial direction from top to bottom, so that the lower portion of the crusher housing 14 has the smallest diameter.
  • the lower region of the crusher housing 14 forms the outlet 18, through which the shredded material leaves the gyratory crusher 10.
  • Within the crusher housing 14 of the crushing cone 12 is arranged, which has a conical shape and tapers in the axial direction from bottom to top.
  • the crushing cone 12 is arranged coaxially with the crusher housing 14, wherein the axis of rotation of the crushing cone 12 extends eccentrically to the center axes of the crushing cone 12 and the crusher housing 14.
  • a circumferential crushing chamber 20 is formed, in which the material to be crushed is at least partially broken.
  • the crushing space 20 tapers downwardly toward the outlet 18 and forms an annular crushing gap 22 at the region of least diameter.
  • the upper edge of the crushing chamber 20 forms the task area 16 of the gyratory crusher 10.
  • the crushing cone 12 In operation of the gyratory crusher 10, the crushing cone 12 is driven to an eccentric rotation, wherein the axis of rotation is parallel to the central axis of the crushing cone 12.
  • the crushing cone 12 is driven to a rotational wobbling motion, wherein the crushing gap circumferentially narrows and increases so that material can flow from above into the crushing gap 22 and can be broken there.
  • the radially inwardly facing surface of the crusher housing 14 has a plurality of wear protection elements 24, which are arranged side by side and form the crushing surface of the crusher housing 14, which comes into contact with the material to be crushed.
  • the crusher housing 14 has a carrier, which in FIG. 1 by way of example comprises two carrier elements 26, 28.
  • the carrier segments 28, 28 are each formed by way of example substantially circular. It is also conceivable that the crusher housing 14 has only one carrier segment or more than two carrier segments 26, 28, to each of which at least one wear protection element 24 is attached.
  • the wear protection elements 24 are arranged by way of example in four circumferentially extending rows next to each other and on the carrier segments 26, 28 in particular releasably attached, for example, with the respective carrier segment 26, 28 screwed.
  • the wear protection elements 24 are substantially plate-shaped with a quadrangular cross section, wherein in particular the wear protection elements of the edge regions of the crushing space, such as the task area 16 and the outlet 18 have a curvature.
  • the wear protection element 24 is formed of a metal matrix composite having a wear pad 30 and a metal matrix 32.
  • the wear protection insert 30 is arranged on the surface of the wear protection element 24, which forms at least part of the refractive surface of the breaker housing 14 in the installed state of FIG. 1.
  • the wear protection pad 30 is formed for example of a hard metal, such as tungsten carbide, titanium carbide, boron carbide, niobium carbide or chromium carbide, or of ceramic or a combination of these materials.
  • the wear protection pad 30 has a honeycomb-shaped structure.
  • the wear protection insert 30 is designed such that an infiltration of the metal matrix material 32 in the wear protection insert 30 is made possible.
  • the wear protection pad 30 is integrally formed and has, for example, a thickness of 150mm, preferably 20mm to 80mm, in particular 50mm.
  • Each of the wear protection elements 24 has, for example, exactly one wear protection pad.
  • the wear protection insert 30 is essentially plate-shaped and the metal matrix material is cast into the wear protection insert.
  • the wear protection element 24 is formed from the metal matrix material 32, wherein the wear protection insert 30 at least partially enclosed by a metal matrix material 32, in particular is cast into this.
  • the metal matrix material 32 is, for example, high-temperature-resistant steel and / or a steel having a hardness of about 150-400 HB (Brinell).
  • a high-temperature-resistant steel is to be understood as meaning a heat-resistant steel having a high chromium-nickel content or a high manganese content, which is a high-strength steel Temperature resistance of up to 650 ° C, in particular up to 1000 ° C.
  • Such steels are, for example, austenitic chromium-nickel steels such as GX25CrNiSi18-9, GX40CrNiSi25-12, GX40NiCrSiNb35-26.
  • High temperature steels up to 600 ° C, for example, steels according to DIN EN 10213.
  • High temperature steels up to 1200 ° C, for example, steels according to DIN EN 10295.
  • the area of the wear protection element 24, which has no contact with the material to be crushed exclusively from the metal matrix material educated.
  • the thickness of the wear protection insert 30 is different, for example, over the crushing surface of the crusher housing 14.
  • the thickness of the wear protection insert 30 increases, for example, in the direction of the refractive gap 22, wherein the wear protection elements 24, which form the crushing gap 22, each have a wear insert 30 with the greatest thickness.
  • a wear protection insert 30 made of cemented carbide such as tungsten carbide, titanium carbide, niobium carbide, boron carbide or chromium carbide or ceramic or a combination of these materials is positioned in a mold for casting the wear protection element 24, for example attached.
  • the wear protection pad 30 has, for example, a plate shape and is positioned on the crushing surface, in particular in the casting mold, on the outwardly facing surface of the wear protection element 24.
  • the wear protection element 24 is cast from the metal matrix material, so that the wear protection insert 30 is at least partially enclosed by the casting material of the wear protection element, wherein the casting material, for example, infiltrated into the porous structure of the wear protection insert 30.
  • the wear protection pad 30 is completely enclosed by the casting material.
  • the wear protection element 24 has, for example, a plurality of shoulders 34 and recesses 36 on the surface facing the carrier of the breaker housing 14. These serve to attach the wear protection element to the carrier of the crusher housing 14.
  • the wear protection element 24 is wedged or jammed over the shoulders 34 and recesses 36 with the carrier, the carrier being complementary Has heels and recesses, in which the wear protection element 24 engages with the shoulders 24 and recesses 36.
  • the paragraphs 34 and recesses 36 also serve to generate a distance between the wear protection element 24 and the carrier of the crusher housing 14th
  • the wear protection element 24 illustrated in FIGS. 2 to 4 has a substantially planar surface and is arranged, for example, in the middle region of the crusher housing 14 between the application region 16 and the outlet 18.
  • 5 and 6 show a further embodiment of a wear protection element 24, which is arranged for example on the crushing gap 22 or the task area 16 of the crusher housing.
  • the wear protection element 24 substantially corresponds to the wear protection element 24 of FIGS. 2 to 4 with the difference that it has a curved shape.
  • the surface of the wear protection element 24 is curved inwards in the direction of the crushing space 20 by way of example.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brecher (10) zur Zerkleinerung von Material aufweisend einen Brechraum (20) mit einem Aufgabebereich (16), in den zu zerkleinerndes Material aufgegeben wird, und einem Brechspalt (22) zum Brechen des Materials, wobei sich der Brechraum (20) von dem Aufgabebereich (16) zu dem Brechspalt (22) hin verjüngt, wobei der Brecher (10) ein stationäres Brechelement (14) und ein bewegbares Brechelement (12) aufweist, die den Brechraum (20) abgrenzen, und wobei das stationäre Brechelement (14) ein Verschleißschutzelement (24) aufweist, das aus einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff mit einer Verschleißschutzeinlage (30) aus einem Hartmetall und/ oder aus Keramik ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Verschleißschutzelements (24) eines stationären Brechelements (14) eines Brechers (10), aufweisend die Schritte: - Positionieren einer Verschleißschutzeinlage (30) aus einem Hartmetall oder aus Keramik in einer Gussform zum Gießen des Verschleißschutzelements (24), und - Gießen des Verschleißschutzelements (24), sodass die Verschleißschutzeinlage (30) zumindest teilweise von dem Gussmaterial des Verschleißschutzelements (24) umschlossen wird.

Description

Brecher mit einem Verschleißelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Verschleißelements eines Brechers
Die Erfindung betrifft einen Brecher mit einem stationären Brechelement und einem bewegbaren Brechelement, wobei das stationäre Brechelement ein Verschleißelement umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verschleißelements eines stationären Brechelements eines Brechers.
Zur Zerkleinerung von Materialien, wie Kalkstein, Ölschiefer Mergel, Ton, Ölsand oder ähnlichen mineralischen Materialien werden üblicherweise Brecher, insbesondere Kreiselbrecher, Backenkreiselbrecher, Kegelbrecher oderBackenbrecher Aus der W02014/ 187713 Alist beispielsweise ein solcher Kegelbrecher bekannt.
Brecher wie Kreiselbrecher, Backenkreiselbrecher, Kegelbrecher oder Backenbrecher weisen einen Brechraum auf, der von einem stationären Brechelement und einem bewegbaren Brechelement begrenzt wird. Das bewegbare Brechelement wird exzentrisch rotierend angetrieben, sodass der Brechspalt periodisch vergrößert und verkleinert wird. Die Brechelemente sind üblicherweise aus einem verschleißfesten Stahl mit einer hohen Härte ausgebildet. Solche Hartstähle härten bei Druck-und Schlagbeanspruchungen auf eine Härte von beispielsweise etwa 500HB auf. In diesem aufgehärteten Zustand ist der Hartstahl relativ verschleißbeständig und weist gleichzeitig im Kern eine hohe Bruchdehnung auf. Bei hohen Belastungen während des Brechprozesses, wie sie beispielsweise durch unbrechbare Gegenstände in dem Brechraum auftreten, tritt daher eine Deformation der Brechelemente auf. Insbesondere beim Einsatz von Hartstahl, wie Manganhartstahl, bei sehr feinen Brechgütern, wie beispielsweise Ölsand, tritt keine Aushärtung des Hartstahls während des Einsatzes der Brechelemente auf. Dies führt dazu, dass die Oberfläche der Brechelemente relativ schnell verschleißt und eine Wartung oder ein Austausch der Brechelemente notwendig ist. Der Einsatz eines härteren und somit verschleißärmeren Werkstoffs führt allerdings dazu, dass auch die Bruchdehnung sinkt, was ein Versagen der Brechelemente bei einem unbrechbaren Gegenstand in dem Brechraum zur Folge hat.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brecher bereitzustellen, der Brechelemente aufweist, die eine besonders hohe Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger hoher Bruchdehnung aufweisen. Auch ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Brechelements eines Brechers mit einer hohen Verschleißfestigkeit und einer hohen Bruchdehnung anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1, sowie durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Ein Brecher zur Zerkleinerung von Material umfasst nach einem ersten Aspekt einen Brechraum mit einem Aufgabebereich, in den zu zerkleinerndes Material aufgegeben wird, und einem Brechspalt zum Brechen des Materials, wobei sich der Brechraum von dem Aufgabebereich zu dem Brechspalt hin verjüngt. Der Brecher weist ein stationäres Brechelement und ein bewegbares Brechelement auf, die den Brechraum abgrenzen, wobei das stationäre Brechelement ein Verschleißschutzelement aufweist, das aus einem Metallmatrix- Verbundwerkstoff mit einer Verschleißschutzeinlage aus einem Hartmetall und/ oder aus Keramik ausgebildet ist.
Der Metallmatrix-Verbundwerkstoff weist vorzugsweise ein Metallmatrixmaterial auf, das die Verschleißschutzeinlage zumindest teilweise oder vollständig umgibt und in diese infiltriert ist. Bei dem Metallmatrixmaterial handelt es sich beispielsweise um hochtemperaturfesten Stahl und/oder einen Stahl mit einer Härte von etwa 150 - 400 HB (Brinell). Unter einem hochtemperaturfesten Stahl ist ein warmfester Stahl mit einem hohen Chrom-Nickel-Anteil zu verstehen, der eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 650°C, insbesondere bis zu 1000°C aufweist. Bei solchen Stählen handelt es sich beispielsweise um austenitische Chrom-Nickel- Stähle, wie beispielsweise GX25CrNiSil8-9, GX40CrNiSi25-12, GX40NiCrSiNb35-26. Hochtemperaturfeste Stähle bis 600°C sind beispielsweise Stähle gemäß DIN EN 10213. Hochtemperaturfeste Stähle bis 1200°C sind beispielsweise Stähle gemäß DIN EN 10295. Die zu brechenden Materialien sind beispielsweise mineralische Brechgüter, wie beispielsweise Ölsand, Kohle und Erze, wie Eisenerz und Nickelerz oder auch Zementklinker. Bei dem Brecher handelt es sich beispielsweise um einen Kreiselbrecher, Backenkreiselbrecher, Kegelbrecher oder einen Backenbrecher, wobei das bewegbare Brechelement jeweils zu einer exzentrischen Rotation angetrieben wird und der Brechspalt sich im Betrieb des Brechers periodisch verringert und vergrößert. Das Material wird in dem Brechspalt mittels Druckzerkleinerung zerkleinert. Das stationäre Brechelement weist vorzugsweise eine Brechfläche auf, die durch die Oberfläche des Verschleißschutzelements gebildet ist. Insbesondere weist das Verschleißschutzelement genau eine Verschleißschutzeinlage auf, wobei die Verschleißschutzeinlage einstückig ausgebildet ist. Vorzugsweise weist jedes Verschleißschutzelement jeweils eine Mehrzahl von Verschleißeinlagen auf, die in das Metallmatrixmaterial eingegossen sind. Beispielsweise umfasst die Mehrzahl von Verschleißschutzeinlagen eine Mehrzahl von Partikeln, insbesondere Hartmetall-, Carbid- oder Keramikpartikel oder Diamanten. Eine Verschleißschutzeinlage, die aus einem Partikel ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine Größe von 0,2-6 μιτι auf, wobei die Partikel beispielsweise mittels Aufkohlung von Wolfram mit Kohlenstoff hergestellt sind. Vorzugsweise besteht jede Verschleißschutzeinlage aus genau einem Partikel, wobei die Verschleißschutzeinlage ungeordnet in dem Matrixmaterial angeordnet sind. Die Verschleißschutzeinlage bildet insbesondere zumindest einen Teil der Brechfläche des stationären Brechelements aus. Der der Brechfläche abgewandte Bereich des Verschleißschutzelements dient beispielsweise der Befestigung des Verschleißschutzelements und ist vorzugsweise ausschließlich aus dem Metallmatrixmaterial ausgebildet. Beispielsweise weist das stationäre Brechelement einen Träger auf, der auf seiner in Richtung des Brechraums weisenden Oberfläche zumindest ein Verschleißschutzelement aufweist. Die Verschleißschutzelemente sind vorzugsweise an dem Träger befestigt, insbesondere verschraubt, verschweißt, verklebt, verlötet oder mechanisch verkeilt.
Es ist ebenfalls denkbar, dass ein Verschleißschutzelement oder eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen auf der Oberfläche des bewegbaren Brechelements, insbesondere eines Trägers, angebracht sind, um dieses vor Verschleiß zu schützen.
Ein Verschleißschutzelement aus einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff mit einer Verschleißschutzeinlage aus einem Hartmetall oder aus Keramik bietet den Vorteil einer hohen Verschleißfestigkeit der Verschleißschutzeinlage, wobei das Metallmatrixmaterial, das die Verschleißschutzeinlage umgibt und in diese infiltriert ist, eine relativ hohe Bruchdehnung aufweist, sodass es auch bei hohen Belastungen, wie sie durch einen unbrechbaren Gegenstand in dem Brechraum entstehen, nicht zu einem Versagen des Brechelements kommt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform weist das stationäre Brechelement eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen auf. Die Oberflächen der Verschleißschutzelemente bildet vorzugsweise die Brechfläche des stationären Brechelements aus. Unter der Brechfläche des stationären Brechelements wird die Oberfläche des stationären Brechelements verstanden, die mit dem zu zerkleinernden Material in Kontakt kommt und daher einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist. Vorzugsweise sind die Verschleißschutzelemente an einem oder einer Mehrzahl von Trägern angebracht. Dies bietet eine einfache Möglichkeit zum Austausch von verschlissenen Verschleißschutzelementen, wobei kein Austausch des gesamten Brechelements notwendig ist.
Die Dicke der Verschleißschutzeinlagen unterschiedlicher Verschleißschutzelemente ist gemäß einer weiteren Ausführungsform zueinander verschieden. Insbesondere nimmt die Dicke der Verschleißeinlagen von dem Aufgabebereich in Richtung des Brechspalts zu. Die an dem Brechspalt angeordneten Verschleißschutzelemente weisen vorzugsweise die Größte Dicke auf. Beispielsweise weist die Verschleißschutzeinlage eine Dicke von etwa 5mm bis 150mm, vorzugsweise 20mm bis 80mm, insbesondere 50mm auf. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Dicke der Verschleißschutzeinlage über die Länge des Verschleißschutzelements ansteigt, insbesondere in Richtung des Brechspalts. Beispielsweise variiert die Verschleißfestigkeit der Verschleißschutzeinlagen unterschiedlicher Verschleißschutzelemente, sodass an Bereichen der Brechfläche, die eine relativ geringe Verschleißbeanspruchung aufweisen, Verschleißschutzelemente angebracht sind, die eine Verschleißschutzeinlage aus einem Material mit einer geringeren Verschleißfestigkeit als Verschleißschutzeinlagen an einem Bereich der Brechfläche, die einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist.
Die Verschleißschutzelemente sind gemäß einer weiteren Ausführungsform plattenförmig ausgebildet. Beispielsweise weist das Verschleißschutzelement auf der der Brechfläche abgewandten Seite Befestigungseinrichtungen auf, um das Verschleißschutzelement beispielsweise an einem Träger zu befestigen. Die Verschleißschutzeinlage ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich insbesondere über die gesamte die Brechfläche bildende Oberfläche des Verschleißschutzelements. Ein plattenförmiges Verschleißschutzelement oder eine plattenförmige Verschleißschutzeinlage sind relativ einfach und kostengünstig herstellbar. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verschleißschutzeinlage an der Oberfläche des Verschleißschutzelements angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Verschleißeinlage ausschließlich in dem Bereich der in Richtung des Brechraums weisende Oberfläche angeordnet, wobei der gegenüberliegende Bereich des Verschleißschutzelements ausschließlich das Metallmatrixmaterial aufweist. Das teure Hartmetall oder die Keramik der Verschleißschutzeinlage ist aus Kostengründen nicht in dem gesamten Verschleißschutzelement angebracht, sondern ausschließlich an der Verschleißfläche. Der übrige Bereich des Verschleißschutzelements ist vorteilhafterweise aus dem günstigeren Material, wie beispielsweise Stahl des Metallmatrixmaterials gegossen.
Das Verschleißschutzelement ist gemäß einer weiteren Ausführungsform durch ein Gießverfahren hergestellt. Die Verschleißschutzeinlage wird vorzugsweise in eine Gussform, die der Negativform des Verschleißschutzelements entspricht, positioniert und das Metallmatrixmaterial, wie beispielsweise Stahl, wird anschließend in die Gussform gegossen. Das Metallmatrixmaterial dringt zumindest teilweise in die Verschleißschutzeinlage ein, insbesondere infiltriert das Metallmatrixmaterial in die poröse Verschleißschutzeinlage. Das Herstellen der Verschleißschutzeinheit durch Gießen bietet eine sehr einfache und kostengünstige Herstellungsmethode, wobei auch komplexe Formen einfach hergestellt werden können. Die Verschleißschutzeinlage umfasst gemäß einer weiteren Ausführungsform Wolframcarbid, Keramik, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid oder Chromcarbid oder eine Mischung dieser Werkstoffe. Diese Werkstoffe bieten eine hohe Verschleißfestigkeit. Vorzugsweise wird die Verschleißschutzeinlage aus einem pulverförmigen und/ oder körnigem Gemisch aus den oben genannten Werkstoffen hergestellt, wobei das Gemisch erhitzt, insbesondere begast und gebacken, wird. Insbesondere wird das Gemisch in einer beispielsweise flexible Form erhitzt, die der Negativform der Verschleißschutzeinlage entspricht. Anschließend kühlt das Gemisch ab und härtet zu einem sehr verschleißbeständigen Körper mit einer porösen Struktur aus.
Die Verschleißschutzeinlage ist gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest teilweise in das Verschleißschutzelement, insbesondere in das Metallmatrixmaterial des Verschleißschutzelements, eingegossen. Beispielsweise ist die Verschleißschutzeinlage derart ausgebildet, dass das Metallmatrixmaterial, insbesondere Stahl, in die Verschleißschutzeinlage infiltriert und somit eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verschleißschutzeinlage eine poröse Struktur auf. Beispielsweise weist die Verschleißschutzeinlage eine wabenförmige Struktur auf. Dies bietet den Vorteil, dass das Metallmatrixmaterial, aus dem das Verschleißschutzelement gegossen wird, in die Verschleißeinlage infiltriert und eine besonders feste Verbindung zwischen der Verschleißschutzeinlage aus Hartmetall und/oder Keramik und dem Metallmatrixmaterial hergestellt wird.
Der Brecher ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Kreiselbrecher, Backenkreiselbrecher oder Kegelbrecher, wobei das stationäre Brechelement ein Brechergehäuse und das bewegbare Brechelement ein Brechkegel ist und wobei der Brechraum zwischen dem Brechkegel und dem Brechergehäuse ausgebildet ist. Der Brechraum ist vorzugsweise ein umlaufender Ringraum, der sich in Richtung des ringförmigen Brechspalts verjüngt. Der Aufgabebereich des Kreiselbrechers, Backenkreiselbrechers oder Kegelbrechers wird durch eine ringförmige Kante gebildet, deren Oberfläche vorzugsweise vollständig aus Verschleißschutzelementen gebildet ist. Beispielsweise weist die Verschleißschutzeinlage der Verschleißelemente an dem Aufgabebereich eine größere Dicke auf, als die Verschleißschutzeinlagen der Verschleißschutzelemente zwischen dem Aufgabebereich und dem Brechspalt des Brechergehäuses. Bei dem Brecher kann es sich beispielsweise auch um einen Backenbrecher handeln, wobei der Backenbrecher ein stationäres und ein bewegbares Brechelement aufweist und die Brechelemente im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sind und zwischen sich einen Brechspalt ausbilden. Die Brechelemente eines Backenbrechers sind v-förmig zueinander angeordnet, wobei das bewegbare Brechelement exzentrisch, beispielsweise über einen Antriebsmotor mit einer Exzenterwelle, angetrieben wird und wobei das obere Ende des bewegbaren Brechelements an der Exzenterwelle angebracht ist. Das untere, brechspaltseitige Ende des bewegbaren Brechelements ist beispielsweise über eine Druckplatte mit einer Hydraulikeinrichtung verbunden. Die Brechelemente des Backenbrechers weisen beispielsweise beide jeweils eine Mehrzahl von Verschleißschutzelemente auf.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines Verschleißschutzelements eines stationären Brechelements eines Brechers, aufweisend die Schritte:
Positionieren einer Verschleißschutzeinlage aus einem Hartmetall oder aus Keramik in einer Gussform zum Gießen des Verschleißschutzelements, und
Gießen des Verschleißschutzelements, sodass die Verschleißschutzeinlage zumindest teilweise von dem Gussmaterial des Verschleißschutzelements umschlossen wird. Die mit Bezug auf den Brecher mit dem Verschleißschutzelement beschriebenen Vorteile und Erläuterungen treffen in verfahrensmäßiger Entsprechung auch auf das Verfahren zum Herstellen eines Verschleißschutzelements eines stationären Brechelements eines Brechers zu.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kreiselbrecher in einer Schnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verschleißschutzelementes eines Brechers in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verschleißschutzelementes eines Brechers in einer Rückansicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig.2.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verschleißschutzelementes eines Brechers in einer Schnittansicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 und 3.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verschleißschutzelementes eines Brechers in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Verschleißschutzelementes eines Brechers in einer Schnittansicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig.5. Fig. 1 zeigt einen Brecher 10, insbesondere einen Kreiselbrecher 10, mit einem bewegbaren Brechelement, nämlich einem Brechkegel 12 und einem stationären Brechelement, nämlich einem Brechergehäuse 14. Zur Vereinfachung sind beispielsweise der Antrieb, die Lagerung und das Fundament des Kreiselbrechers 10 nicht dargestellt. Der Kreiselbrecher 10 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei das Brechergehäuse 14 die Gestalt eines Hohlkegels aufweist und der Brechkegel 12 innerhalb des hohlkegelförmigen Brechergehäuses 14 angeordnet ist. Das Brechergehäuse 14 weist einen Aufgabebereich 16 auf, in den das zu zerkleinernde Material aufgegeben wird. Der Aufgabebereich 16 ist an der Oberseite des Kreiselbrechers 10 angeordnet und das Brechergehäuse 14 weist an dem Aufgabebereich 16 den größten Durchmesser auf. Das Brechergehäuse 14 verjüngt sich in axialer Richtung von oben nach unten, sodass der untere Bereich des Brechergehäuses 14 den geringsten Durchmesser aufweist. Der untere Bereich des Brechergehäuses 14 bildet den Auslass 18, durch den das zerkleinerte Material den Kreiselbrecher 10 verlässt. Innerhalb des Brechergehäuses 14 ist der Brechkegel 12 angeordnet, der eine kegelförmige Gestalt aufweist und sich in axialer Richtung von unten nach oben verjüngt. Der Brechkegel 12 ist koaxial zu dem Brechergehäuses 14 angeordnet, wobei die Rotationsachse des Brechkegels 12 exzentrisch zu den Mittelachsen des Brechkegels 12 und des Brechergehäuses 14 verläuft.
Zwischen dem Brechkegel 12 und dem Brechergehäuse 14 ist ein umlaufender Brechraum 20 ausgebildet, in dem das zu zerkleinernder Material zumindest teilweise gebrochen wird. Der Brechraum 20 verjüngt sich nach unten in Richtung des Auslasses 18 und bildet an dem Bereich mit dem geringsten Durchmesser einen ringförmigen Brechspalt 22 aus. Der obere Rand des Brechraums 20 bildet den Aufgabebereich 16 des Kreiselbrechers 10 aus.
Im Betrieb des Kreiselbrechers 10 wird der Brechkegel 12 zu einer exzentrischen Rotation angetrieben, wobei die Rotationsachse parallel zu der Mittelachse des Brechkegels 12 verläuft. Der Brechkegel 12 wird zu einer Dreh-Taumelbewegung angetrieben, wobei sich der Brechspalt umlaufend periodisch verengt und vergrößert, sodass Material von oben in den Brechspalt 22 strömen und dort gebrochen werden kann.
Die radial nach innen weisende Fläche des Brechergehäuses 14 weist eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen 24 auf, die nebeneinander angeordnet sind und die Brechfläche des Brechergehäuses 14 ausbilden, die mit dem zu zerkleinernden Material in Kontakt kommt. Das Brechergehäuse 14 weist einen Träger auf, der in Fig. 1 beispielhaft zwei Trägerelemente 26, 28 umfasst. Die Trägersegmente 28, 28 sind jeweils beispielhaft im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Brechergehäuse 14 lediglich ein Trägersegment oder mehr als zwei Trägersegmente 26, 28 aufweist, an denen jeweils zumindest ein Verschleißschutzelement 24 angebracht ist. Die Verschleißschutzelemente 24 sind beispielhaft in vier umfangsmäßig verlaufenden Reihen nebeneinander angeordnet und auf den Trägersegmenten 26, 28 insbesondere lösbar angebracht, beispielsweise mit dem jeweiligen Trägersegment 26, 28 verschraubt. Die Verschleißschutzelemente 24 sind im Wesentlichen plattenförmig mit einem viereckigen Querschnitt ausgebildet, wobei insbesondere die Verschleißschutzelemente der Randbereiche des Brechraums, wie dem Aufgabebereich 16 und dem Auslass 18 eine Wölbung aufweisen. Beispielsweise weist auch der Brechkegel Verschleißschutzelemente 24 auf, wobei diese in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein Verschleißschutzelement 24 zum Anbringen auf das stationäre Brechelement 14 oder das bewegbare Brechelement 12 des Brechers 10 aus Fig. I . Das Verschleißschutzelement 24 ist aus einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff ausgebildet, der eine Verschleißschutzeinlage 30 und eine Metallmatrix 32 aufweist. Die Verschleißschutzeinlage 30 ist an der Oberfläche des Verschleißschutzelements 24 angeordnet, die dem eingebauten Zustand der Fig. 1 zumindest einen Teil der Brechfläche des Brechergehäuses 14 ausbildet. Die Verschleißschutzeinlage 30 ist beispielsweise aus einem Hartmetall, wie Wolframcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid oder Chromcarbid, oder aus Keramik oder einer Kombination dieser Werkstoffe ausgebildet. Insbesondere weist die Verschleißschutzeinlage 30 eine wabenförmige Struktur auf. Es sind auch weitere poröse Strukturen der Verschleißschutzeinlage 30 denkbar, wobei diese derart ausgebildet ist, dass eine Infiltration des Metallmatrixmaterials 32 in die Verschleißschutzeinlage 30 ermöglicht wird. Die Verschleißschutzeinlage 30 ist einstückig ausgebildet und weist beispielsweise eine Dicke von 150mm, vorzugsweise 20mm bis 80mm, insbesondere 50mm auf. Jedes der Verschleißschutzelemente 24 weist beispielsweise genau eine Verschleißschutzeinlage auf. Die Verschleißschutzeinlage 30 ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und das Metallmatrixmaterial ist in die Verschleißschutzeinlage eingegossen.
Das Verschleißschutzelement 24 ist aus dem Metallmatrixmaterial 32 ausgebildet, wobei die Verschleißschutzeinlage 30 zumindest teilweise von einem Metallmatrixmaterial 32 umschlossen, insbesondere in dieses eingegossen ist. Bei dem Metallmatrixmaterial 32 handelt es sich beispielsweise um hochtemperaturfesten Stahl und/oder einen Stahl mit einer Härte von etwa 150 - 400 HB (Brinell). Unter einem hochtemperaturfesten Stahl ist ein warmfester Stahl mit einem hohen Chrom-Nickel-Anteil oder einem hohen Mangananteil zu verstehen, der eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 650°C, insbesondere bis zu 1000°C aufweist. Bei solchen Stählen handelt es sich beispielsweise um austenitische Chrom-Nickel-Stähle, wie beispielsweise GX25CrNiSi l8-9, GX40CrNiSi25-12, GX40NiCrSiNb35-26. Hochtemperaturfeste Stähle bis 600°C sind beispielsweise Stähle gemäß DIN EN 10213. Hochtemperaturfeste Stähle bis 1200°C sind beispielsweise Stähle gemäß DIN EN 10295. Beispielhaft ist der Bereich des Verschleißschutzelements 24, der keinen Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material hat, ausschließlich aus dem Metallmatrixmaterial ausgebildet.
Die Dicke der Verschleißschutzeinlage 30 ist beispielsweise über die Brechfläche des Brechergehäuses 14 unterschiedlich. Vorzugsweise weisen die Verschleißschutzelemente 24, die an einem Bereich in dem Brechraum 20 mit einer hohen Verschleißbelastung, wie beispielweise dem Brechspalt oder dem Aufgabebereich angeordnet sind, eine dickere Verschleißschutzeinlage 30 auf als die Verschleißschutzelemente 24 außerhalb dieser Bereiche. Die Dicke der Verschleißschutzeinlage 30 nimmt beispielsweise in Richtung des Brechspalts 22 zu, wobei die Verschleißschutzelemente 24, die den Brechspalt 22 ausbilden, jeweils eine Verschleißeinlage 30 mit der größten Dicke aufweisen.
Bei der Herstellung des Verschleißschutzelements 24 wird eine die Verschleißschutzeinlage 30 aus Hartmetall, wie Wolframcarbid, Titancarbid, Niobcarbid, Borcarbid oder Chromcarbid oder aus Keramik oder einer Kombination dieser Werkstoffe in einer Gussform zum Gießen des Verschleißschutzelements 24 positioniert, beispielsweise befestigt. Die Verschleißschutzeinlage 30 weist beispielsweise eine Plattenform auf und wird auf der Brechfläche, insbesondere in der Gussform an der nach außen weisenden Oberfläche des Verschleißschutzelements 24 positioniert. Anschließend wird das Verschleißschutzelement 24 aus dem Metallmatrixmaterial gegossen, sodass die Verschleißschutzeinlage 30 zumindest teilweise von dem Gussmaterial des Verschleißschutzelements umschlossen wird, wobei das Gussmaterial beispielsweise in die poröse Struktur der Verschleißschutzeinlage 30 infiltriert. Insbesondere wird die Verschleißschutzeinlage 30 vollständig von dem Gussmaterial umschlossen. Das Verschleißschutzelement 24 weist auf der dem Träger des Brechergehäuses 14 zugewandten Fläche beispielhaft eine Mehrzahl von Absätzen 34 und Aussparungen 36 auf. Diese dienen der Befestigung des Verschleißschutzelements an dem Träger des Brechergehäuses 14. Insbesondere ist das Verschleißschutzelement 24 über die Absätze 34 und Aussparungen 36 mit dem Träger verkeilt oder verklemmt, wobei der Träger komplementäre Absätze und Aussparungen aufweist, in welche das Verschleißschutzelement 24 mit den Absätzen 24 und Aussparungen 36 eingreift. Die Absätze 34 und Aussparungen 36 dienen außerdem der Erzeugung eines Abstands zwischen dem Verschleißschutzelement 24 und dem Träger des Brechergehäuses 14.
Das in Fig. 2 bis 4 dargestellte Verschleißschutzelement 24 weist eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aus und ist beispielsweise in dem mittleren Bereich des Brechergehäuses 14 zwischen dem Aufgabebereich 16 und dem Auslass 18 angeordnet. Fig. 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verschleißschutzelements 24, das beispielsweise an dem Brechspalt 22 oder dem Aufgabebereich 16 des Brechergehäuses angeordnet ist. Das Verschleißschutzelement 24 entspricht im Wesentlichen dem Verschleißschutzelement 24 der Fig. 2 bis 4 mit dem Unterschied, dass es eine gewölbte Form aufweist. Die Oberfläche des Verschleißschutzelements 24 ist beispielhaft nach innen in Richtung des Brechraums 20 gewölbt.
Bezugszeichenliste
10 Kreiselbrecher
12 bewegbares Brechelement / Brechkegel
14 stationäres Brechelement / Brechergehäuse
16 Aufgabebereich
18 Auslass
20 Brechraum
22 Brechspalt
24 Verschleißschutzelemente
26 Trägersegment
28 Trägersegment
30 Verschleißschutzeinlage
32 Metallmatrixmaterial

Claims

Patentansprüche
1. Brecher (10) zur Zerkleinerung von Material aufweisend
einen Brechraum (20) mit einem Aufgabebereich (16), in den zu zerkleinerndes Material aufgegeben wird, und einem Brechspalt (22) zum Brechen des Materials, wobei sich der
Brechraum (20) von dem Aufgabebereich (16) zu dem Brechspalt (22) hin verjüngt, wobei der Brecher (10) ein stationäres Brechelement (14) und ein bewegbares Brechelement (12) aufweist, die den Brechraum (20) abgrenzen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das stationäre Brechelement (14) ein Verschleißschutzelement (24) aufweist, das aus einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff mit einer Verschleißschutzeinlage (30) aus einem Hartmetall und/oder aus Keramik ausgebildet ist.
2. Brecher (10) nach Anspruch 1, wobei das stationäre Brechelement (14) eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen (24) aufweist.
3. Brecher (10) nach Anspruch 2, wobei die Dicke der Verschleißschutzeinlagen (30) unterschiedlicher Verschleißschutzelemente (24) zueinander verschieden ist.
4. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verschleißschutzelement (24) plattenförmig ausgebildet ist.
5. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschleißschutzeinlage (30) an der Oberfläche des Verschleißschutzelements (24) angeordnet ist.
6. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verschleißschutzelement (24) durch ein Gießverfahren hergestellt ist.
7. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschleißschutzeinlage (30) Wolframcarbid, Keramik, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid oder Chromcarbid oder eine Mischung dieser Werkstoffe umfasst.
8. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschleißschutzeinlage (30) zumindest teilweise in das Verschleißschutzelement (24) eingegossen ist.
9. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschleißschutzeinlage (30) eine poröse Struktur aufweist.
10. Brecher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Brecher ein Kegelbrecher, Kreiselbrecher oder Backenkreiselbrecher ist, wobei das stationäre Brechelement (14) ein Brechergehäuse und das bewegbare Brechelement (12) ein Brechkegel ist, wobei der Brechraum zwischen dem Brechkegel und dem Brechergehäuse ausgebildet ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines Verschleißschutzelements (24) eines stationären Brechelements (14) eines Brechers (10), aufweisend die Schritte:
- Positionieren einer Verschleißschutzeinlage (30) aus einem Hartmetall und/oder aus Keramik in einer Gussform zum Gießen des Verschleißschutzelements (24), und
- Gießen des Verschleißschutzelements (24), sodass die Verschleißschutzeinlage (30) zumindest teilweise von dem Gussmaterial des Verschleißschutzelements (24) umschlossen wird.
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