المشكلة التي لا يتحدث عنها أحد في وقت الميزانية
أخبرني أحد مديري المواقع في جنوب شرق آسيا ذات مرة أن كسارته المخروطية تستهلك البطانات أسرع بثلاث مرات من فترة الخدمة المقدرة من قبل الشركة المصنعة. فهو لم يغير الآلة، ولم يغير المشغل، ولم يغير CSS (إعداد الجانب المغلق - الفجوة بين أسطح التكسير التي تتحكم في حجم المنتج). ما تغير هو مادة التغذية: فقد تحولت عمليته من الحجر الجيري المنفجر إلى حصاة النهر من رواسب قريبة.
هذه القصة أكثر شيوعًا مما يدركه معظم مشتري المعدات. تميل الصناعة إلى التعامل مع أجزاء التآكل كسلعة - تطلب نفس الدرجة ونفس الملف الشخصي ونفس الكمية كما في العام الماضي. ولكن عندما تتغير مادة التغذية الخاصة بك، ولو جزئيًا، فإنك تدير بيئة تآكل مختلفة تمامًا داخل نفس الإطار الفولاذي. قد يختفي المنغنيز الذي بقي ثمانية أشهر على الصخور المحجر خلال ثلاثة أشهر على حصى النهر. يمكن لقضبان النفخ التي كان أداؤها جيدًا على الجرانيت المنفوخ حديثًا أن تنكسر على حصاة السيليكا العالية-. لا يؤدي ارتكاب هذا الخطأ إلى الإضرار بميزانية قطع الغيار الخاصة بك - فحسب، بل إنه يعطل جدول الإنتاج الخاص بك واتساق التدرج وفي النهاية الامتثال للعقد.
يشرح هذا الدليل بالضبط كيف ولماذا يغير نوع التغذية إستراتيجية أجزاء التآكل لديك، وما هي القرارات التي يتعين عليك اتخاذها في كل مرحلة من مراحل دائرة التكسير.
معدات تكسير الصخور النهرية
الجزء 1: المادتان ليستا متشابهتين كما تبدوا
قبل مناقشة اختيار الأجزاء، من المفيد أن تفهم ما الذي تقوم بسحقه بالفعل.
تفجير الصخور المحجرتصل إلى الكسارة على هيئة مادة زاويّة مكسورة حديثًا. الوجوه المكسورة خشنة، مما يمنح صفائح الفك والبطانات المخروطية شيئًا يمكن الإمساك به. تختلف المعادن حسب الرواسب - الحجر الجيري ناعم ومنخفض التآكل-ويحمل الجرانيت والبازلت قيم عالية من السيليكا وقيم مؤشر عمل السندات العالية - ولكن الهندسة تعمل لصالحك. تتشابك الجسيمات الزاوية داخل غرفة التكسير، ويتزايد الضغط بكفاءة، وتنكسر الصخور على طول خطوط الكسر الطبيعية.
حصى النهر والحصىهي مشكلة مختلفة جذريا. لقد حاصرت قرون من التآكل الهيدروليكي كل سطح. يتجاوز محتوى السيليكا في الرواسب النهرية النموذجية- في كثير من الأحيان 70%، مما يجعلها من بين الركام الطبيعي الأكثر كشطًا الذي يمكنك تشغيله من خلال الكسارة. ويعني الشكل الدائري الأملس أن الجزيئات تميل إلى الانزلاق داخل غرفة التكسير بدلاً من الكسر بشكل نظيف. يؤدي هذا الانزلاق إلى زيادة الطاقة المهدرة لكل طن، وتسريع التآكل غير المتساوي على الأسطح الملامسة، وزيادة الحمل المتداول في أنظمة الدوائر المغلقة - - مما يعني مرور المزيد من المواد عبر الكسارة عدة مرات قبل الوصول إلى المواصفات.
من الناحية العملية: نفس الكسارة المخروطية التي تعمل بنفس CSS على حصاة النهر مقابل الحجر الجيري المحجر يمكن أن تظهر فرقًا في استهلاك البطانة من 3 إلى 5 مرات. هذه الفجوة ليست عيبًا في التصنيع. إنها الفيزياء.
الجزء 2: كيف تتغير آلية التآكل - وسبب أهميتها عند اختيار المواد
آلية التآكل السائدة في تطبيقات الصخور المحجر هي مزيج منتأثيروكشط. تضرب الصخور المنفجرة الجديدة البطانة بقوة عند الدخول، ثم يتم ضغطها. يزدهر فولاذ المنغنيز في هذه البيئة لأنه يعمل-يتصلب تحت التأثير - وتصبح الطبقة السطحية أكثر صلابة تدريجيًا حيث أنها تمتص الضغط، وتشكل طبقة واقية فوق HB 500 تقاوم المزيد من التآكل.
يقدم River Gravel وضع التآكل الثالث:ثلاثة-سحجات بالجسم، مدفوعة بجزيئات السيليكا الحرة-المتحركة التي تعمل كعوامل قطع دقيقة-بين المادة وسطح البطانة. تكون هذه الآلية ضارة بشكل خاص في وقت مبكر من عمر البطانة، قبل أن تستقر طبقة تصلب العمل-. غالبًا ما يكون معدل التآكل الأولي للبطانات الجديدة في تطبيق الحصى النهري مرتفعًا بشكل مثير للقلق - ثم يتباطأ مع تصلب السطح - ولكن عند هذه النقطة، تكون الهندسة قد تحولت بالفعل وانجرف منحنى منتجك.
هذا هو السبب في أن أداء Mn13 القياسي (13% منجنيز) يكون ضعيفًا في حصى النهر: فهو لا يحتوي على محتوى كاف من المنغنيز لتحقيق تصلب سطحي ذي معنى في ظل طاقة التأثير المتاحة.Mn18 هو خط الأساس الصحيح لتكسير حصاة النهر الثانوية والثالثية.بالنسبة للرواسب التي تحتوي على محتوى سيليكا مؤكد يزيد عن 60%، أو للعمليات التي تجري إنتاجًا مستمرًا بحمولة عالية-، يوفر Mn22 تصلبًا أعمق وأسرع بالإجهاد تحت الحمل الثقيل. تستحق الترقية التقييم عندما لا يزال استهلاك الخطوط الملاحية المنتظمة في Mn18 يعمل بسرعة كبيرة جدًا بالنسبة لنوافذ الصيانة الخاصة بك.
بالنسبة لبيئات التآكل التي تعتمد على السيليكا-والأكثر تطلبًا - حيث يتغير حتى Mn22 بشكل أسرع من المقبول اقتصاديًا - فإن الإجابة الصحيحة ليست المزيد من المنغنيز. إنها فئة مواد مختلفة تمامًا:كربيد التيتانيوم (TiC) يُدخل بطانة الوعاء ومقعرة لأجزاء تآكل الكسارة المخروطية. تتضمن هذه المكونات قضبان سيراميك TiC فائقة الصلابة- (صلابة أعلى من HV 3000، تقريبًا ضعف صلابة الكربيد القياسي) مباشرة في مصفوفة فولاذ المنغنيز في مناطق التآكل الأعلى-. والنتيجة هي حماية موضعية تدوم أكثر من المنغنيز التقليدي بمقدار 3 إلى 5 مرات، مما يقلل من تكرار الاستبدال بنسبة تزيد عن 60%. في تطبيق موثق لسحق الجرانيت، عملت مجموعة واحدة من بطانات TiC-المدخلة لمدة 2200 ساعة مقابل 700 ساعة للمنغنيز القياسي18 - مما أدى إلى انخفاض بنسبة 34% في تكلفة الطن المسحوق. بالنسبة للحصى النهري الذي يحتوي على تحميل مماثل من السيليكا، فإن اقتصادياته متشابهة.
بطانة وعاء ومقعرة من كربيد التيتانيوم (TiC) من DUMA لأجزاء تآكل الكسارة المخروطية
الجزء 3: المرحلة الابتدائية - حيث يقاوم River Gravel أولاً
يركز معظم المشغلين اهتمامهم في اختيار المواد-على البطانات المخروطية، نظرًا لأن المراحل الثانوية والثالثية هي التي يظهر فيها التآكل الناتج عن السيليكا-بشكل شديد. لكن الكسارة الفكية الأساسية هي المكان الذي يخلق فيه الشكل الدائري لحصى النهر مشكلته الأولى:انزلاق.
تم تصميم التشكيلات الجانبية القياسية لأسنان لوحة الفك للصخور الزاويّة. تقبض الأسنان على الوجوه المكسورة وتطبق قوة الضغط بكفاءة. على الحصى النهرية المستديرة الناعمة، يسمح نفس المظهر الجانبي للمادة بالصعود والخروج من منطقة التكسير بدلاً من الكسر. يؤدي ذلك إلى تقليل الإنتاجية، وزيادة التآكل عند طرف تفريغ لوحة الفك (نمط تآكل متفاوت مميز في عمليات الحصى النهري)، ويجبر المشغل على قبول منتج أكثر خشونة مما يقترحه الإعداد.
الحل هو تشكيل جانبي للأسنان تم تصميمه خصيصًا للإمساك بالأسطح الدائرية - زيادة في ميل الأسنان وهندسة الزاوية المعدلة، وفي حالات السيليكا الشديدة، يتم استخدامكربيد التيتانيوم (TiC) يُدخل لوحة الفك الثابتة والمتأرجحة للكسارة الفكية. مثل نظيراتها من البطانة المخروطية، تعمل الألواح الفكية المُدخلة TiC- على دمج عناصر السيراميك الصلبة في المناطق الأكثر تآكلًا، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة بشكل كبير في التطبيقات التي يتم فيها تغيير ألواح المنغنيز القياسية كل بضعة أسابيع. بالنسبة إلى -عملية التكسير الأولية للحصى النهري ذات الحجم الكبير، يمكن أن يعني هذا الفرق بين التغييرات الشهرية المجدولة والتغييرات ربع السنوية - انخفاضًا كبيرًا في وقت الرافعة وتكلفة العمالة وانقطاع الإنتاج.
الجزء 4: اختيار المعدات - ما يحظره River Gravel
أحد الأخطاء الأكثر تكلفة في عمليات الحصى النهري هو تشغيل كسارة تصادمية على مادة عالية-من السيليكا لأن التكلفة الرأسمالية كانت أقل أو لأنها عملت بموجب عقد سابق للحجر الجيري.
الكسارات التصادمية - تعمل الكسارات التصادمية ذات العمود الأفقي وVSIs المستخدمة في الأدوار الأولية أو الثانوية - من خلال التصادم عالي السرعة-. تدور قضبان النفخ بسرعات طرفية تتراوح من 30 إلى 50 م/ث وتكسر المواد من خلال نقل الطاقة الحركية. على الحجر الجيري، هذا فعال واقتصادي. على حصى النهر الذي يحتوي على 60 إلى 70% من محتوى السيليكا، يمكن استهلاك قضبان النفخ القياسية خلال 200 إلى 500 ساعة تشغيل. تتميز قضبان النفخ العالية- المصنوعة من الكروم، والتي توفر مقاومة ممتازة للتآكل، بأنها هشة: يمكن أن تتسبب قطعة كبيرة الحجم غير متوقعة من الكوارتزيت أو حصاة متشردة في حدوث كسر كارثي بدلاً من التآكل المتحكم فيه. تكلفة إصلاح الدوار التالف هي أضعاف تكلفة اختيار نوع الكسارة المناسب في المقام الأول.
لحصى النهر،كسارات الضغط إلزامية للمرحلتين الأولية والثانوية. تتعامل الكسارات الفكية مع التخفيض الأولي بمتانة للتغذية المتغيرة. تتولى الكسارات المخروطية مهمة الاختزال الثانوي والثالث، حيث تطبق التكسير بين الجسيمات -الذي يحمي سطح البطانة جزئيًا عن طريق السماح للصخور-بالاتصال بالصخر-. يمكن إضافة وحدات VSI كمرحلة تشكيل اختيارية لمعالجة مشكلة التكعيب - لا ينتج الشكل الطبيعي الدائري لحصى النهر الركام الزاوي المتشابك الذي تتطلبه قواعد الطرق والتطبيقات الخرسانية - ولكن دور VSI يجب أن يكون التشكيل، وليس تقليل الحجم الأساسي.
الجزء 5: استراتيجية المخزون - التخطيط لدورة أقصر
بمجرد قبول أن الحصى النهري يتطلب درجة مواد مختلفة وقد يتطلب نوعًا مختلفًا تمامًا من الأجزاء، يجب أن يعكس تخطيط المخزون الخاص بك هذه الحقيقة.
مقياس الأداء الرئيسي هوالتكلفة لكل طن من المنتجات القابلة للبيع، وليس التكلفة لكل مكون. بطانة Mn22 التي تكلف 25% أكثر من Mn18 ولكنها تدوم ضعف المدة في إيداعك المحدد تكلف أقل لكل طن. إن بطانة إدخال TiC- التي تكلف مقدمًا أكثر بكثير ولكنها تعمل لفترة أطول بثلاث إلى أربع مرات تقلل من إجمالي إنفاقك السنوي على قطع الغيار، وساعات الرافعة، ووقت التوقف غير المخطط له -، وكلها تحمل تكاليف تتجاوز بكثير سعر الفاتورة.
لقطع غيار الكسارة المخروطيةالمشتريات في عمليات الحصى النهري على وجه التحديد:
اضبط مشغل الاستبدال الخاص بك على خسارة الوزن بنسبة 15% من وزن البطانة الأصلية، وليس حسب وقت التقويم. تختلف معدلات تآكل الحصى النهرية باختلاف الرطوبة، ومحتوى الطين، وتركيز السيليكا -. سيؤدي جدول التقويم الثابت إما إلى تغيير الأجزاء في وقت مبكر جدًا أو تشغيل الهندسة بعد نقطة التحكم في مواصفات المنتج.
قم ببناء المخزون بناءً على معدل التآكل المُقاس لكل 10000 طن تتم معالجتها في موقعك، وليس التقدير العام للشركة المصنعة. إيداعك ليس متوسط الصناعة.
إذا كان مصنعك يعالج أنواعًا متعددة من المواد عبر مواسم أو عقود مختلفة، فاحتفظ بدرجات بطانة منفصلة بدلاً من التنازل عن سبيكة واحدة لجميع التطبيقات.
ملخص: قائمة المراجعة القابلة للتنفيذ
إذا تحولت عمليتك إلى الحصى النهري أو تغذية الحصى، أو كنت تقوم بتقييم موقع جديد يحتوي على رواسب الحصى النهري، فاعمل من خلال هذا التسلسل قبل طلب الأجزاء التالية:
اختبر محتوى السيليكا لديك.سيخبرك اختبار XRF الميداني البسيط ما إذا كنت في نطاق Mn18، أو نطاق Mn22، أو نطاق TiC-insert.
قم بمراجعة ملف تعريف أسنان لوحة الفك.إذا كنت ترى تفريغًا كثيفًا-وتآكلًا نهائيًا وإخراجًا أساسيًا غير متناسق، فهذا يعني أن ملفك الشخصي الحالي مصمم لموسيقى الروك الزاوي.
قم بإزالة الكسارات الصدمية من الدائرة الأولية والثانوية.استخدم الكسارات المخروطية التي تحتوي على بطانات منجنيز أو TiC- مصنفة بشكل صحيح، واحتفظ بمعدات التصادم أو VSI لمرحلة التشكيل فقط.
قم بالتبديل من الجدولة البديلة المستندة إلى التقويم-إلى الجدولة البديلة المستندة إلى الوزن-.يؤدي هذا التغيير الفردي عادةً إلى تقليل تغييرات الأجزاء غير الضرورية بنسبة تتراوح بين 15 إلى 20% ويمنع التشغيل الزائد-بنسبة 10% أخرى.
قم بتقييم خيارات TiC-insert لأعلى-مواضع تآكل لديك.إذا تم تغيير أي جزء تآكل منفرد أكثر من مرة شهريًا في خدمة الحصى النهري، فمن المؤكد تقريبًا أن اقتصاديات ترقية TiC تقترب من صالحك.
التعليمات
س: هل يمكنني استخدام نفس الصفائح الفكية لكل من صخور محجر الحجر الجيري وحصى الأنهار إذا قمت بتبديل مواد التغذية بشكل موسمي؟
ج: ليس على النحو الأمثل. تعمل تطبيقات الحجر الجيري بشكل جيد مع ألواح Mn13 أو Mn18 القياسية وملامح الأسنان التقليدية. يتطلب الحصى النهري إما هندسة أسنان معدلة لمعالجة انزلاق الحصى، أو ألواح إدراج TiC-لترسبات السيليكا العالية-. يؤدي تشغيل ألواح الحجر الجيري-المحسّنة على حصى النهر إلى تسريع عملية التفريغ-من تآكل المنطقة وتقليل كفاءة الإمساك. إذا كانت عمليتك تتناوب بشكل حقيقي بين الاثنين، فإن Mn18 مع ملف تعريف الأسنان المعدل هو الحل الوسط الأكثر عملية - فقط قم بتخصيص فترات زمنية أقصر عند تشغيل حصى النهر.
س: لماذا تتآكل البطانة المخروطية الخاصة بي بشكل أسرع في بداية المجموعة الجديدة مقارنة بمنتصف عمرها؟
ج: هذا هو تأثير تآكل الجسم الثلاثة-المخصص للمواد التي تحتوي على نسبة عالية من-السيليكا. تعمل جزيئات السيليكا الحرة كعوامل قطع دقيقة - على سطح المنغنيز الطازج قبل أن تتطور طبقة تصلب العمل - بشكل كامل. بمجرد أن يتصلب السطح - عادةً بعد أول 50 إلى 100 ساعة تشغيل -، يستقر معدل التآكل. يعد هذا سلوكًا طبيعيًا، ولكنه يعزز أهمية كسر البطانة الصحيح-في: تشغيل الكسارة عند حمل بنسبة 50% خلال الساعات العديدة الأولى للسماح بتصلب العمل الذي يتم التحكم فيه-قبل تطبيق حمل الإنتاج الكامل.
س: كيف أعرف ما إذا كانت بطانات إدراج TiC-ملائمة للعملية التي أقوم بها، أو ما إذا كان معيار Mn22 كافيًا؟
ج: نقطة القرار هي تكرار الاستبدال والتكلفة السنوية الإجمالية. إذا تم تغيير بطانات Mn22 في المواضع المخروطية الثانوية أو الثالثة أكثر من أربع مرات سنويًا، فاحسب إجمالي التكلفة السنوية بما في ذلك العمالة ووقت الرافعة والإنتاج المفقود أثناء التغيير وتكلفة قطع الغيار. ثم قارن ذلك بسعر الوحدة الأعلى لبطانات إدراج TiC- عند فترة تغيير متوقعة مرة أو مرتين سنويًا. في معظم عمليات حصى نهر السيليكا التي يزيد معدل إنتاجها- عن 150 طنًا في الساعة، يعمل خيار TiC على سد فجوة التكلفة خلال السنة الأولى.
س: هل صحيح أن حصاة النهر أصعب على الأجزاء القابلة للتآكل من صخور محجر الجرانيت؟
ج: ليس بالضرورة أن يكون أكثر صلابة من الناحية المطلقة - يحمل الجرانيت المحجر مؤشر عمل السندات العالي ومحتوى السيليكا العالي - ولكن الحصى النهري غالبًا ما يكون أكثر ضررًا في الممارسة العملية لسببين: الشكل الدائري يخلق انزلاقًا وتآكلًا غير متساوٍ لا يحدث في صخور المحاجر، كما تحتوي رواسب الحصى النهرية في كثير من الأحيان على مواد حجرية مختلطة بما في ذلك حصى الكوارتزيت والسيليكون التي تزيد من الكشط الفعال بما يتجاوز ما يوحي به متوسط محتوى السيليكا. إن الجمع بين السيليكا العالية والتشكل الناعم والصلابة المختلطة التي لا يمكن التنبؤ بها يجعل الحصى النهري واحدًا من مواد التغذية الأكثر تحديًا والأقل قابلية للتنبؤ بها لتخطيط أجزاء التآكل.
س: هل يجب علي-فحص حصى النهر مسبقًا قبل تغذية الكسارة الأساسية؟
ج: نعم، حيثما تزيد نسبة الطين أو الرطوبة عن 5%. غالبًا ما تحتوي الرواسب النهرية على حبيبات طينية ومواد مشبعة تلتصق بأسطح البطانة، مما يؤدي إلى تعطيل تدفق المواد وإنشاء نقاط تآكل موضعية ساخنة. تعمل شاشة الغسيل والسلخ قبل التكسير الأولي على إزالة هذا التلوث، وإطالة عمر البطانة، وتحسين نظافة المنتج للتطبيقات النهائية. بالنسبة لرواسب الحصى النهرية النظيفة والجافة،-لا يزال من المستحسن إجراء غربلة مسبقة لإزالة المواد كبيرة الحجم التي تتجاوز فتحة التغذية المصممة للكسارة - الصخور المستديرة كبيرة الحجم في الكسارة الفكية تنتج تمامًا نوع تحميل الصدمات الذي يمكن أن يؤدي إلى تلف لوحات التبديل ومكونات الإطار.
