Castolin Eutectic за годы существования накопил большой опыт в производстве материалов для повышения ресурса горнодобывающего оборудования. Как известно, данное оборудование работает в условиях интенсивного абразивного износа в сочетании с давлением и ударами. Для повышения ресурса оборудования возможно использование наплавочных материалов, способных противостоять как одному из перечисленных видов износа, так и комбинированному износу.
Для увеличения срока службы оборудования компания предлагает широкую номенклатуру материалов, среди которых:
- электроды для износостойкой наплавки,
- износостойкая наплавочная проволока (цельнотянутая, порошковая, самозащитная),
- порошковые износостойкие материалы,
- износостойкие материалы для напайки (так называемые шнуровые припои),
- износостойкие биметаллические плиты
Несмотря на то, что процесс наплавки электродами и проволокой хорошо освоен, Castolin предлагает материалы, отличающиеся повышенной стойкостью к комбинированному износу, что особенно важно для упрочнения таких деталей, как ковши экскаваторов, перемалывающие лопатки, дробилки, зубья экскаваторов и т.д.
Порошковые износостойкие материалы Castolin позволяют защищать подвергающиеся износу поверхности даже сложной конфигурации, причем, не перегревая основной металл.
Преимуществом износостойкой напайки шнуровым припоем является то, что наносимый на защищаемую поверхность материал, представляющий собой карбиды вольфрама и хрома, распределённые в никелевой матрице, сочетает в себе достоинство твердых карбидов – высокую износостойкость и мягкой никелевой матрицы – пластичность. Кроме того, в этом случае температура процесса значительно ниже температуры сварки, а значит меньше негативные термические влияния на основной металл.
Отдельного внимания заслуживает защита элементов оборудования износостойкими биметаллическими плитами CDP. Данные плиты представляют из себя стальные листы, наплавленные износостойкой порошковой проволокой с карбидами хрома и вольфрама. Причиной повышенной стойкости плит к износу является то, что благодаря контролю скорости охлаждения наплавленного слоя карбиды ориентированы к поверхности листа строго перпендикулярно, что значительно снижает их выкрашивание из матрицы. Другим преимуществом износостойких плит является возможность изготовления из них готовых деталей практически любой формы по чертежам заказчика, вальцовки, а также возможность крепления на защищаемой поверхности различными способами, что делает данный метод весьма привлекательным для упрочнения наиболее изнашивающихся поверхностей горного оборудования. Наличие собственной производственной базы в Подмосковье позволяет существенно снизить срок производства требуемых изделий из износостойких плит, а накопленный опыт применения подобрать оптимальное решение проблемы увеличения ресурса оборудования, экономии средств на ремонт.
Пример 1. Экстрактор песка. Деталь – шнек 800х3000мм. Высокий абразивный износ в сочетании с давлением. Решение: наплавка торцевых поверхностей витков шнека электродами Castolin EC 4010.
В результате ресурс оборудования повысился вдвое.
Пример 2. Дробилка 5000х3000мм. Применяется для подготовки угля определённой фракции (измельчения). Зубья дробилки подвергаются сильному абразивному и усталостному износу.
Решение: наплавка изнашивающихся поверхностей порошковой износостойкой проволокой DO*13, сочетающей стойкость к абразивному и ударному износу. Ресурс оборудования повысился в 1,6 раз.
Пример 3. Шнек транспортировки металлической руды. Применяемое ранее упрочнение ручными электродами не обеспечивало требуемый результат из-за сильнейшего абразивного износа. Решение: напайка на торцевые, наиболее изнашивающиеся части шнека, шнурового припоя TeroCote 7888T. Благодаря наличию карбидов вольфрама, распределённых в никелевой матрице, ресурс оборудования увеличился в 4 раза, с 30 до 120 дней.
Пример 4. Дробилка гравия 7000х2500мм испытывает сильный комбинированный абразивно-ударный износ. Срок службы 500 дней, после окончания срока службы оборудование заменялось на новое. Наплавка порошковой самозащитной проволокой TeroMatec 3205 позволяет использовать оборудование без его замены, причем срок службы равен сроку службы нового оборудования. В результате значительная экономия времени и средств.
Пример 5. Добыча руды. Ковш экскаватора – работа 24 часов в сутки. Интенсивный абразивный износ. Решение: футеровка поверхности ковша разрезанными и подогнанными под его форму CDP плитами. Ресурс оборудования до применения плит – 240 дней, после – 1240 дней, при этом ковш всё ещё был в рабочем состоянии.
Пример 6. Кузов самосвала. VOLVO DUMPER 36 тонн
Условия эксплуатации: транспортировка породы (глыбы весом 300 – 500кг) от карьера до перерабатывающего предприятия. Сильный абразивно-ударный износ кузова вследствие абразии, ударов, давления. В качестве защитной облицовки использовались плиты, изготовленные из конструкционной стали твердостью 450 по Бринеллю. Ресурс до замены облицовки составлял 6-8 месяцев. Решение Castolin: В качестве облицовки были использованы плиты CDP 4601 DP 1005 (толщина основы 10мм, износостойкий слой 5мм), размером 1220х2740мм. Ресурс составил: 24 – 30месяцев.
Пример 7. Предприятие: Угольная шахта
Конвейер транспортировки угля. Нижняя облицовочная плита.
Работа конвейера: транспортировка 6000-8000 тонн угля ежедневно. Нижние плиты конвейера выполнены из стали Hardox 400 толщиной 40мм.
Решение Castolin:
В качестве облицовки были использованы плиты CDP 4666 DP 0805 (толщина основы 8мм, износостойкий слой 5мм).
Изготовление: стандартные листы CDP 1220x2740мм были разрезаны в размер 1010х1220мм с помощью ручной плазменной резки. Выполнены отверстия под болтовое соединение и вварены кольца с профилем под болт. Монтаж осуществлялся прямо в шахте (соединение проводилось с помощью болтов, сварка не допускалась из-за возможного присутствия метана).
Облицовка, выполненная плитами CDP, показала лучшую (на 110%) стойкость против износа.
Пример 8. Соединительные колена транспортировки абразивной среды
Места, где абразивный износ достигает наибольшей степени это изгибы трубопроводов, течек, каналов для транспортировки сырья.
Колено изготовлено из плоских секторов износостойкой плиты.
До ремонта колено стояло максимум 200 дней, после изготовления колена из плит CDP стойкость повысилась более чем в 5 раза (IT_M1_0110).
Это соединительное колено было изготовлено из плит при помощи технологии вальцевания (ES_M1_0246).
Стойкость оборудования из материала, поставляемого фирмой изготовителем составляла 180 дней.
Срок службы колена, изготовленного из плит CDP составил 730 дней.
Пример 9.
Транспортный конвейер. Выгружной стол.
Через выгружной стол проходит руда до 1000кг в час, фракция <200мм.
Обычно на предприятии данный элемент конвейера изготавливали из конструкционной стали, при этом ресурс составлял 90 дней до замены.
Было принято решение применить износостойкие плиты CDP 4666 1505 (основа 15мм + износостойкий слой 5мм).
Результат: при плановой проверки (через 360 дней после монтажа), после выгрузки 860млн тонн породы данный элемент был признан годным к дальнейшей эксплуатации.
Пример 10. Предприятие: IndastriTeknik Nord AB, Швеция
Дата: 2000г.
Транспортный конвейер. Конусная воронка устройства выгрузки руды.
Обычно применялись листы брони (Hardox 400). Футеровка производилась листами с размером 2,4х1,2м в кол-ве 10шт. Ресурс составлял 180 дней до полного износа.
Решение Castolin: в качестве облицовки были использованы плиты CDP 4666 DP (толщина основы 6мм, износостойкий слой 4мм).
Как показала эксплуатация – ресурс был увеличен до 900 дней.
Пример 11. Измельчитель
Применение: получение медной руды
В качестве защиты поверхности использовалась броня, изготовленная из стали 18G2. Поверхность подвергается сильному абразивному износу в условиях ударных нагрузок. Элементы брони представляю собой пластины размером 2000x100x18мм (вес 20кг). Болтовое крепление.
Из-за сложных условий демонтаж и установка занимает 3 дня, при привлечение 8 рабочих.
Броня изнашивается в течение 25-30 дней.
Решение Castolin: в качестве брони были использованы полосы, вырезанные из плит CDP 4666. Крепление брони к основанию выполнялось с применением специальных болтов (с износостойкой наплавкой).
Ресурс был увеличен до 720 дней.
Пример 12. Kовши экскаваторов.
| Кожух полюса (электрода) угольного комбайна | |
| Проблема | Износ поверхностей водоохлаждающих камер.Электродвигатель охлаждается с помощью воды. Кожух полюса запрессован в водоохлаждающую камеру и закрыт герметизирующими кольцами, т.е. прокладками, расположенными непосредственно на покрытии RotoTec. |
| Предыдущеерешение | Замена на новые элементы. |
| Решение Castolin | Ремонт изношенных поверхностей водоохлаждающих камер с помощью напыления методом RotoTec алюминиевого порошка 29220 LT и последующая проточка на токарном станке. |
| Преимущества | Простота, быстрота, надежность, экономичность, возможность повторения ремонта. |
| Результат | |
| Опора угольного комбайна | |
| Проблема | Вследствие очень тяжелых условий эксплуатации механизированных шахтных комплексов при работе на твердой породе контактная поверхность опоры износилась. |
| Предыдущеерешение | Заполнение полостей и нанесение защитного покрытия с помощью электродов ЕТ 600 без буферного покрытия. |
| Решение Castolin | Изношенную поверхность тщательно отшлифовали, затем ее восстановили с помощью проволоки SG2 прежде чем нанести рабочее покрытие, затем снова отшлифовали до получения гладкой поверхности, а потом нанесли буферное покрытие. Буферное покрытие выполнялось с помощью электрода XHD 646 в один слой, затем покрыли с помощью самозащитной износостойкой проволоки. Для покрытия выбрали проволоки 4923 (55-59 HRC – твердость по шкале Роквелла) и 4660 (прим. 60 HRC) небольшого диаметра (1,2 мм), благодаря чему смешивание с материалом буферного покрытия было небольшим. Для защиты от износа было нанесено три слоя покрытия (прим. 6-8 мм). |
| Преимущества |
1. Увеличение срока службы от 1 до 4 месяцев (износ покрытия был лишь частичным). 2. Возможность работы проходческого комбайна в лаве. 3. Покрытие с помощью самоэкранирующей проволоки позволяет не использовать защитный газ. |
| Результат | |
| Ролики сушильной печи | |
| Проблема | Печь вращается на подвижных кольцах, установленных на направляющих роликах. Эти элементы изготовлены из литьевой стали низкого качества. Твердость на роликах и на кольцевых поверхностях значительно отличается, в результате чего на их внешнем диаметре возникают неровности и выемки. |
| Предыдущеерешение | Сложная процедура замены ролика и кольца. |
| Решение Castolin | Нанесение покрытия на поверхность ролика с помощью проволоки CastoMag 45554 без демонтажа. |
| Преимущества | Сокращение времени простоя оборудования при минимальных затратах. |
| Результат | |
| Уплотнительное кольцо проходческого щита. | |
| Проблема | В процессе эксплуатации произошел износ конусообразного патрубка и возникла необходимость его замены и изготовления нового патрубка. Ремонтным мастерским понадобился хороший материал с твердой поверхностью, поддающийся машинной обработке. |
| Предыдущеерешение | Азотирование изолирующей канавки. |
| Решение Castolin | После первого этапа машинной обработки на изолирующую канавку наплавили EnDoTeC DO55, затем эту часть снова подвергли машинной обработке, потом термической обработке при 700 °С в течение 12 ч в обжиговой печи. Было получено покрытие с твердостью по Роквеллу 56-58. После термической обработки уплотнительные кольца подвергли чистовой обработке. |
| Преимущества |
Плотное прочное покрытие Легкость выполнения Хорошо поддается машинной обработке Устойчивость к адгезии и коррозии |
| Результат | |
