Mn13 vs Mn18 vs Mn22 高マンガン鋼: あなたの粉砕機に適したグレードはどれですか?

破砕プラントに足を踏み入れ、メンテナンスエンジニアにどのグレードのマンガンを使用しているかを尋ねれば、エンジニアリングではなく習慣に裏付けられた自信のある答えが得られる可能性があります。ほとんどの操作は、前のサイト管理者が注文したものをデフォルトで使用するか、マンガンが多いほどパフォーマンスが向上するという仮定の下で、単純に利用可能な最大の数値を選択します。その仮定は間違っているだけではありません - それは静かに高価です。

実際には、正しいマンガングレードを選択するには、材料、粉砕機のタイプ、および運転条件を適合させる必要があります。間違った用途で間違ったグレードを使用すると、部品が必要以上に早く磨耗するか、完全に亀裂が入ってしまいます。 Mn13、Mn18、および Mn22 が荷重下で異なる挙動を示す理由を理解することは、あらゆる健全な摩耗部品の決定の基礎となります。

破砕機が作動しています

マンガン鋼がなぜそのように機能するのか

3 つのグレードはすべて、1882 年にロバート ハドフィールド卿によって最初に開発されたオーステナイト系マンガン鋼ファミリーに属しており、現在でも世界中でクラッシャー ライナーの主要な材料となっています。これらの合金の特徴的な挙動は加工硬化です。鋼の表面が繰り返しの圧縮衝撃にさらされると、オーステナイトの微細構造は機械的双晶化とマルテンサイト変換を通じてひずみ誘起変態を受けます。-。その結果、表面硬度は段階的に増加し、鋳放し状態での約 200 HB から、積極的な破砕中に最大 450 ～ 550 BHN 以上になります。一方、コアは破損することなく衝撃を吸収するのに十分な強靭性と延性を維持します。{6}}

ほとんどの購入者が見逃している重要な詳細は、加工硬化反応を引き起こすには適切な衝撃エネルギーが必要であるということです。十分な衝撃がなければ、鋼は柔らかいままで、単に摩耗してしまいます。マンガン含有量が高くなるほど、潜在的な硬度の上限は大きくなりますが、それに到達するために必要な衝撃エネルギーの閾値も高くなります。これがまさに、低エネルギー用途で Mn22 を実行することが逆効果である理由です。-鋼は決して加工硬化せず、表面は鋳造時の柔らかさに近いままで、摩耗速度は改善されるどころか加速します。{6}}パフォーマンスの低下に対してコスト割増を支払うことになります。

3 つのグレードが実際に提供するもの

各グレード指定の数字は、合金中のマンガンのおおよその割合を表します。 Mn13Cr2 や Mn18Cr2 などのグレードでは Cr という接尾辞で示されるクロムの添加は、初期硬度を向上させ、炭化物のより微細な分布を促進します。そのため、ほとんどの本格的な摩耗部品メーカーは現在、クロム-改質バージョンを標準として供給しています。

Mn13 は予期せぬ事態にうまく対応できる材種です。比較的適度なマンガン含有量により、優れた靭性と高い耐衝撃性が得られ、供給条件が変化する場合、不純鉄や鉄筋がチャンバーに入る可能性がある場合、または粉砕される材料が石灰石、ドロマイト、またはその他の柔らかい骨材である場合に、正しい選択となります。適度な衝撃を受けると十分に加工硬化し、ユニットあたりの材料コストを抑えながら信頼性の高い耐用年数を実現します。ここに高いグレードを求めてもライナーの寿命は延びません。短くなりますよ。

Mn18 が業界標準であるのには理由があります。マンガン含有量が 17 ～ 19 パーセントで、最も広範囲の硬岩用途において靭性と加工硬化の可能性の間の最適なバランス点にあります。一貫したチョークフィード条件下では、Mn18 表面は使用中に 500 ～ 550 BHN に達し、花崗岩採石場や玄武岩骨材プラントのオペレーターが依存する種類のエッジ保持力を実現します。ハード ロックを実行していて、どこから始めればよいかわからない場合は、ほとんどの場合、Mn18 が最初の正しい選択となります。

Mn22 はスペシャリスト グレードであり、ユニバーサル アップグレードではありません。 3 つの中で最も高い加工硬化硬度値に達しますが、そこに到達するには、真に積極的な高エネルギー破砕条件が必要です。- Mn22 の使用が正当化される用途には、珪岩、高シリカ骨材、鉄鉱石、またはタコナイトを処理する粗一次破砕チャンバーが含まれます。この場合、Mn18 は許容されるキャンペーン目標よりも著しく早く摩耗します。

ジョースイング＆固定プレート Mn13: 低学年が適切な場合

ジョークラッシャーライナーの選択における最も根深い間違いの 1 つは、用途が実際に保証するものよりも高いマンガングレードを指定することです。ジョースイング＆固定プレート Mn13多くのオペレータが認識しているよりも幅広いアプリケーションにわたって正しい仕様を維持します。コンクリート解体破片の処理などのリサイクル作業、予備破砕骨材を扱う二次ジョークラッシャー、および飼料組成が変動し混入金属のリスクが現実となるあらゆるジョー用途において、Mn13 プレートは Mn18 や Mn22 と比較して優れた靭性と衝撃吸収性を発揮します。-

ジョークラッシングの形状も重要です。固定フレームに取り付けられている固定ジョー プレートと、ピットマンに取り付けられて閉鎖動作を提供するスイング ジョー プレートの両方で、下部破砕ゾーンに集中して高度に局所的な摩耗が発生します。供給材料が完全な加工硬化を促進するのに十分な硬度を一貫して持たない場合、高グレードのマンガンは柔らかいオーステナイト状態に留まり、プレート表面は単純な摩耗によって摩耗します。これらの条件におけるジョースイングおよび固定プレート Mn13 は、靱性対コストの比率が実際の摩耗メカニズムにより適切であるため、高グレードよりも優れた性能を発揮します。--

ジョークラッシャーのチークプレートは、まさにこの理由から、ジョープレート自体よりも 1 グレード低いことがよくあります。一般的な現場構成では、チーク プレートの圧縮衝撃が少なく、滑り摩耗が大きくなるため、Mn18Cr2 ジョー プレートと Mn13Cr2 または Mn14 チーク プレートを組み合わせます。

DUMA ジョースイング&固定プレート Mn13

モバイルジョークラッシャー操作用の Mn18

移動式破砕作業には特定の一連の課題があり、固定プラント設備よりも材料の選択が重要になります。マシンがサイト全体を追跡するにつれて、フィードの一貫性は常に変化します。過大な物質、汚染、さまざまな種類の岩石による衝撃事象は、管理されたプラント環境よりも頻繁に発生します。モバイルユニットの計画外のライナー交換のコストには、部品だけでなく、機械のダウンタイム、位置決めの遅れ、掘削シーケンスの中断も含まれます。

モバイルジョークラッシャー用途の Mn18 が業界標準の推奨となっているのは、まさにこの変動にうまく対処しているためです。 Mn13 と比較してマンガン含有量が高いため、加工硬化範囲が広くなり、その衝撃靱性は十分に高いままであり、衝撃条件が不安定な場合に Mn22 が示す亀裂のリスクなしに、移動作業で一般的な衝撃事象を吸収できます。移動式破砕機で花崗岩、硬質石灰石、または混合硬岩原料を処理するオペレーターは、隣接するグレードのいずれかよりも Mn18 を使用することで、常に長く、より予測可能なライナー キャンペーンを得ることができます。

クラッシャータイプで適切なグレードを形成

同じ岩石を異なる種類の破砕機で処理しても、異なるマンガングレードが必要となる場合があります。これは、機械の種類によって機械的負荷プロファイルが根本的に異なるためです。

ジョークラッシャーの主な摩耗メカニズムは、材料がチャンバー内を通過する際の若干の滑り摩耗と組み合わされた圧縮衝撃です。 Mn13Cr2 は、ほとんどの石灰石およびリサイクル用途に対応します。 Mn18Cr2 は花崗岩および硬岩の一次破砕の標準です。 Mn22Cr2 は、真に摩耗性の高い鉱石を処理する非常に大型のジョー クラッシャーにのみ正当化されます。-

コーンクラッシャーでは、マントルとボウルライナーの間の相互作用により、ジョークラッシャーよりも衝撃は小さいものの、継続的な圧縮絞り動作が発生します。 Mn18Cr2 は、硬岩生産における二次および三次コーン クラッシャー ライナーの業界のデフォルトです。 Mn13Cr2 は、閉じた側の設定が厳しく、サイクルあたりの衝撃エネルギーが低い、細かい破砕コーンに適しています。 Mn22Cr2 は、原料の摩耗が常に厳しい硬岩採掘において高性能のプライマリ コーンとして機能します。-

横軸インパクトクラッシャーでは結石が移動します。ブローバーは圧縮力ではなく高速衝撃を受け、摩耗メカニズムは圧縮よりも摩耗によって支配されます。摩耗性の高い HSI 用途では、普通マンガン鋼が完全に高クロム白鉄に置き換わることもありますが、混入金属のリスクにより純粋な耐摩耗性よりも靱性が優先される場合には、Mn14 および Mn18Cr2 ブローバーが引き続き適切です。

ブレークイン プロトコル: ほとんどの操作でスキップされるステップ

正しいグレードを選択することは、方程式の半分に過ぎません。新しいマンガンライナーは、ブリネル硬度約 200 ～ 220 で鋳造所から届きますが、これは本質的には柔らかい鋼です。設計上の摩耗寿命を実現する加工硬化した表面層を開発するには、制御された慣らし運転が必要です。-

新しいマンガンライナーを直ちにフル稼働させることは、耐用年数を短縮する最も確実な方法の 1 つです。表面が硬化する前に最大荷重がかかると、マンガンはひずみ硬化せずに塑性変形する可能性があります。コーンクラッシャーのマントルでは、これにより金属の流れが生成され、文字通り圧力下で材料が移動し、プロファイルが歪み、調整リングがロックされる可能性があります。正しいプロトコルは、最初の 4 ～ 6 時間は破砕機を定格能力の約 50% で動作させ、段階的な負荷が最大生産速度まで増加する前に、表面硬化メカニズムが安定した装甲層を確立できるようにすることです。

決定を下す

マンガングレードの選択に関するほとんどの決定は、次の 3 つの質問によって解決されます。 供給材料の硬度と摩耗性はどれくらいですか?粉砕機の種類は何ですか?また、運転設定で生成される衝撃エネルギーは何ですか?等級が高すぎることを示す亀裂や、等級が低すぎることを示す異常に速い摩耗を観察したことがありますか?

これら 3 つの質問に対する答えは、どのカタログ仕様よりもライナーの性能に直接的にマッピングされます。 Mn13 は予算の選択肢ではなく、Mn22 は自動的にパフォーマンスがアップグレードされるものではありません。これらは特定のジョブ用に設計されたツールであり、それらを正しく使用する操作は、デフォルトの習慣や価格を使用する操作よりも常に優れたパフォーマンスを発揮します。