摘要:國內(nèi)很多洗煤廠使用美國彼德斯公司生產(chǎn)重介質(zhì)分選淺槽洗選設(shè)備其中輸送機(jī)鏈條由于工作環(huán)境惡
劣使用壽命短、價(jià)格高給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益帶來了很大的影響。為此對(duì)其鏈條進(jìn)行專題國產(chǎn)化
研制現(xiàn)已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中效果良好。本文即是此項(xiàng)研究的分析。
關(guān)鍵詞:重介質(zhì)淺槽分選機(jī)鏈條國產(chǎn)化
中圖分類號(hào):TQ53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
由于大多數(shù)洗煤廠使用的重介質(zhì)淺槽分選機(jī)為美國彼德斯公司的進(jìn)口設(shè)備該設(shè)備是重介質(zhì)洗選工藝
的主要洗選設(shè)備設(shè)備的主要工作原理是通過注入淺槽內(nèi)一定比重的介質(zhì)液對(duì)原煤進(jìn)行浮沉分選輕產(chǎn)物
在水平流的作用下分離脫介脫水后為精煤重產(chǎn)物沉到分選淺槽的底部通過鏈條帶動(dòng)刮板運(yùn)輸分離排出
脫介脫水后的產(chǎn)物為矸石從而實(shí)現(xiàn)原煤分選作用。
該設(shè)備中使用的鏈條為套筒圓柱滾子鏈條由于工作環(huán)境惡劣只能使用5-6個(gè)月不僅對(duì)生產(chǎn)造成
損失而且也大大提高了成本。面對(duì)這種現(xiàn)象如何改變鏈條部分依賴進(jìn)口的狀況則成為一個(gè)非常令人
關(guān)注的問題。
本文正是針對(duì)這一問題展開的技術(shù)攻關(guān)并達(dá)到應(yīng)用的研究成果。
1.對(duì)進(jìn)口鏈條的材質(zhì)的檢測
通過檢測進(jìn)口鏈條的材質(zhì)重介質(zhì)淺槽刮板機(jī)的鏈條中各組成部分的元素含量已確定。
1.1鏈板材質(zhì)的元素含量
經(jīng)檢測鏈板材質(zhì)中包含有C 0.5%Cr 0.02%Mn 1.08%Ni 0.05%其成份含量相當(dāng)于國產(chǎn)鋼材50Mn。
1.2銷軸材質(zhì)的元素含量
銷軸材質(zhì)的元素含量經(jīng)檢測分別為C 0.42%Cr 0.25%Mn 0.5%Si 0.27%Ni 0.07%此材質(zhì)相
當(dāng)于國產(chǎn)材料45鋼且表面鍍有0.2~0.4mm鍍鉻層。
1.3套筒材質(zhì)的元素含量
套筒材質(zhì)中含有C 0.23%Mn 0.45%Ni 0.25%Cr 0.24%Si 0.18%成份含量相當(dāng)于國產(chǎn)材質(zhì)20
鋼且表面鍍有0.3~0.4的鉻層。
2.進(jìn)口鏈條的機(jī)械性能指標(biāo)及結(jié)構(gòu)分析
2.1鏈條的機(jī)械性能指標(biāo)
鏈板表面層硬度值HRC35-38表面有0.8~1mm的脫碳層硬度值HRC12-15
套筒表面層的硬度值HRC53-58其心部硬度值為HRC32-35
銷軸表面層硬度值為HRC53-58其心部HRC15-20。
2.2結(jié)構(gòu)分析
通過對(duì)進(jìn)口鏈條材質(zhì)和檢驗(yàn)結(jié)果及結(jié)構(gòu)分析認(rèn)為進(jìn)口鏈條的失效原因主要是磨損失效即鏈條在工
作中鏈板與導(dǎo)軌、套筒與導(dǎo)軌及銷軸與套筒之間都存在有較大的摩擦力而且鏈條長期受水、重介質(zhì)粉以
及煤泥等因素的多重影響?yīng)忠驗(yàn)殒湕l銷軸和套筒采用了鍍鉻工藝在鏈條的使用過程中鍍鉻層一經(jīng)磨損
或脫落加之由于其心部的硬度值較低鏈板易磨損從而導(dǎo)致鏈條的失效。
3.鏈條的國產(chǎn)化
通過對(duì)進(jìn)口鏈條的分析和檢測參照我國輸送鏈的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在盡可能滿足鏈條的強(qiáng)度和韌性的前提
條件下最大限度地去提高鏈條的硬度以增強(qiáng)其耐磨性。在構(gòu)造和幾何尺寸方面與進(jìn)口鏈條保持一致。3.1材質(zhì)和性能的選擇 3.2鏈條的制作工藝流程
鏈板的制作工藝流程沖床落料→熱沖到孔→推孔(保證鏈條節(jié)距尺寸去除沖孔時(shí)留下的“馬蹄口”)
→檢驗(yàn)→熱處理→檢驗(yàn)→滾筒清理表面→氧化處理→入庫待裝配。
套筒和銷軸的制作工藝流程:下料→機(jī)械加工→熱處理→檢驗(yàn)→磨削加工→入庫待裝配。
3.3鏈條的熱處理工藝
鏈板的熱處理工藝為防止鏈板在熱處理過程中產(chǎn)生氧化和脫碳現(xiàn)象及加熱不均勻造成組織不均勻
所導(dǎo)致的機(jī)械性能差異采用鹽浴爐加熱淬火硝鹽爐回火工藝以確保鏈板熱處理的質(zhì)量。
套筒和銷軸的熱處理工藝為提高套筒和銷軸表面硬度及耐磨性而使其心部又能具有足夠的強(qiáng)度與
韌性采用氣體碳氮共滲的化學(xué)熱處理工藝。此工藝可使套筒和銷軸表面硬度達(dá)到H R C 5 5-6 2度而心
部為HRC35-40完全可以滿足鏈條具有的性能要求。
氣體碳氮共滲原理是把零件加熱到一定溫度并把能夠產(chǎn)生活性C、N原子的介質(zhì)通入加熱爐內(nèi)且
保持一定的爐內(nèi)壓力使其零件表面增加碳和氮元素的一種熱處理工藝。當(dāng)套筒和銷軸經(jīng)過氣體碳氮共滲
后表面化學(xué)元素成份得到了改變在隨后的熱處理淬火使表面得到硬度較高的馬氏體組織。而其心部
由于化學(xué)成份不變淬火溫度又較低得到的是
含有馬氏體加屈氏體的混合組織。在隨后的回火過程中消除了淬火應(yīng)力使馬代體組織轉(zhuǎn)
變?yōu)榛鼗瘃R氏體達(dá)到了穩(wěn)定組織、穩(wěn)定性能的目的。
鏈板的材質(zhì)與性能選取40Cr材質(zhì)為鏈板材質(zhì)主要是如果采用50Mn材料由于Mn元素雖然能提
高鋼材的強(qiáng)度和韌性但在鏈板熱加工過程中有晶粒粗大化傾向。在淬火后的回火時(shí)易產(chǎn)生回火脆性
使鋼的強(qiáng)度和韌性下降。而40Cr材料是我國重載輸送鏈的首選材料鉻元素能提高材料滲透性在20
機(jī)械油中即可淬火減少鏈條在淬火時(shí)的變形和開裂傾向進(jìn)而提高鋼的強(qiáng)度而此種材料的碳含量、合
金含量屬于中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。所以40Cr鋼較為適合作鏈板的材料硬度層為HRC38-40。