鉱山機械の鋳物: 摩耗部品の調達に関するバイヤーズ ガイド

鉱山機械の鋳物は通常の鋼鋳物ではありません。彼らは生きるために死ぬのです。ジョープレート、コーンマントル、ミルライナー、バケットの歯 - これらの部品はシフトごとに岩石や鉱石からの衝撃を受け、磨耗して交換されます。このサイクルが運用コストの中核となります。

しかし、ほとんどの購入者は、構造用鋳物にアプローチするのと同じ方法で摩耗部品にアプローチします。つまり、単価を比較し、最も安いものを選び、壊れたら再注文します。このアプローチでは、処理する 1 トンごとにコストがかかります。

このガイドでは、マイニングウェア鋳造品を調達する際に実際に重要なこと、つまり動作条件による材料の選択、実際の見積もりを取得するための RFQ の書き方、品質検証、そして勝敗を決定する 1 つの指標であるトン当たりのコストについて詳しく説明します。

マイニング鋳物と標準的な鋼鋳物との違い

構造用鋼鋳物は、荷重を永久に保持できるように設計されています。摩耗鋳物は消耗するように設計されています。この違いによって、購入方法がすべて変わります。

標準的な鋳物は壊れると失敗します。摩耗鋳物は使用可能な厚さを超えて摩耗すると「故障」します。これは通常の寿命であり、欠陥ではありません。バイヤーとしてのあなたの仕事は、摩耗を防ぐことではありません。交換前に費やした1ドルあたりの処理トン数を増やすためだ。

採掘鋳物の 3 つのカテゴリが調達予算の大半を占めています。

各カテゴリには、異なる材料要件、異なる故障モード、および異なるコスト構造があります。それらをすべて「鋼鋳物」として扱い、価格で買い物をすることは、鉱山における最も一般的な、そして最も高価な調達ミスです。

材料の選択: 使用条件に合わせた鋼材グレード

ほとんどの購入者が迷うのは、重要な会話です。鋳造業者はさまざまなグレードのメニューを提供していますが、特定の条件下でそれぞれのグレードがどのように動作するかを知らなければ、適切な部品を入手しているのか、それとも単に最も安価な部品を入手しているのかを判断するのは困難です。

高マンガン鋼（ハドフィールド鋼）

グレード: Mn13 (ZGMn13)、Mn13Cr2、Mn18Cr2

クラッシャー摩耗部品の主力製品です。マンガン鋼には、衝撃を受けると加工硬化するという独特の特性があります。表面は叩くと硬くなりますが、芯は硬いままです。ジョープレートとコーンマントルがほとんどの場合マンガン鋼であるのはそのためです。

Mn13 がベースラインです。 Mn13Cr2 はクロムを添加し、耐摩耗性をわずかに向上させます。 Mn18Cr2 は、高衝撃、高処理量の一次破砕機向けにさらに強化されています。

問題点: マンガン鋼は、十分な衝撃が与えられた場合にのみ加工硬化します。衝撃の少ない用途（柔らかい石灰岩の二次粉砕）では、柔らかいままで、すぐに摩耗します。このような条件では、別の材料が必要になります。

高クロム鋳鉄

グレード: Cr20、Cr26、Cr27 (ASTM A532 による)

最大の耐摩耗性。クロム含有量が高いため、切断やガウジングによる摩耗に耐える硬質炭化物が形成されます。しかし、それは脆いので、大きな岩からの直接衝撃がそれを粉砕する可能性があります。

最適な適合性: ボールミルライナー、インパクトクラッシャーブローバー、垂直シャフトインパクターチップ。摩耗が優勢であり、衝撃が中程度の場所。

不適切な取り付け: 一次破砕機のジョープレート。衝撃荷重により亀裂が生じます。

合金鋼

グレード: ZG42CrMo、35CrMo、30CrNiMo

サポートブラケット、クラッシャーフレーム、ハウジングコンポーネントなど、部品に耐摩耗性以上の強度が必要な場合、合金鋼が最適です。熱処理して、構造用途向けに硬度と靱性のバランスを取ることができます。

複合/バイメタル鋳物

新しいアプローチ: 摩耗面に高クロム鉄を使用し、軟鋼のバックボーンに溶接または鋳造します。ハンマーヘッドはその典型的な例です。先端が磨耗に耐え、ハンドルが衝撃に耐えます。必要な部分には高クロムの耐摩耗性が得られ、亀裂が入らない部分にはスチールの靭性が得られます。

クイック選択リファレンス

自分の業務にどれが当てはまるかわからない場合は、まさにそれを RFQ に記載する必要があります。良い鋼鋳物サプライヤーグレードを推奨する前に、鉱石の種類、フィード サイズ、処理量についてお伺いします。

正確な摩耗部品の見積もりを取得するための RFQ の作成

ほとんどの摩耗部品の RFQ は、「Nordberg C160 用のジョー プレートを見積もってください。図面を添付してください。」という 1 行です。それはあなたに価格をもたらします。 It does not get you an accurate quote.

適切な摩耗部品の RFQ に含めるべき内容は次のとおりです。

1. 機器の詳細。 Crusher make, model, and OEM part number.これにより、鋳造工場に正確なプロファイルと取り付けインターフェイスが伝えられます。

2. 動作条件。鉱石の種類 (花崗岩、石灰岩、鉄鉱石など)、フィード サイズの範囲、処理量 (TPH)、および一次破砕か二次破砕か。これにより、材料の推奨が決定されます。

3. 材料グレード — お客様が指定します。 Mn13 を「デフォルト」にすることを鋳造工場に任せないでください。 Mn18Cr2 を実行して良好な生活を送っている場合は、そう言ってください。 Mn13 から Mn18 に切り替える場合は、その理由を述べてください。グレードは価格に 15 ～ 30% 影響します。

4. 熱処理の必要性。マンガン鋼の場合、水強化（オーステンパ）は交渉の余地がありません。 「ASTM A128 に従って強化された水」と明示的に記載してください。これを行わないと、一部の鋳造工場はコストを節約するためにこのステップを省略し、使用中に部品に亀裂が入ってしまいます。

5. 硬度の仕様。 「硬化」ではなく、ブリネル範囲を指定してください。水強化後のマンガン鋼は 200 ～ 230 HBW と表示されるはずです。鋳物工場が鋳放しのマンガンで 250+ HBW を見積もっている場合、適切に水強化を行っていないか、加工硬化した表面を測定しています。

6. 年間消費量の推定。これは工具コストの償却に影響します。鋳造工場で年間 500 セットを超える金型の償却を行う場合、20 セットを想定した場合と比べて価格が大きく異なる場合があります。

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品質検証: 支払った金額に見合ったものを手に入れたかどうかを確認する方法

ほとんどの購入者がここでボールを落とします。部品が到着し、ジョープレートのように見え、破砕機に適合し、生産に入ります。 3週間後、寿命は予想より40％短くなっています。その材料が実際に指定されたものであるかどうかを誰もチェックしませんでした。

化学組成

熱ごとに OES (発光分光分析) レポートをリクエストします。マンガン含有量がグレードと一致していることを確認します。Mn13 は 11 ～ 14% の Mn を示し、Mn18 は 17 ～ 20% の Mn を示す必要があります。 Mn13Cr2 中のクロムは 1.5 ～ 2.5% である必要があります。数値が仕様と一致しない場合、鋳造所はより安価なグレードで置き換えます。

硬さ試験

鋳放し表面（加工硬化した摩耗面ではない）でのブリネル試験。水強化後のマンガン鋼の場合: 200 ～ 230 HBW。新しい部品で 250 を超える場合は、粒界に炭化物が存在することを意味します。熱処理が間違っていました。 180 未満は、鋼が適切にオーステナイト化されていないことを意味します。

熱処理の検証

これは鋳造工程のスキップです。水強化には、1050 ～ 1100°C に加熱し、保持した後、水中で急冷する必要があります。鋳造品の冷却が遅すぎると、粒界に炭化物が析出し、鋼が脆くなります。

検証する唯一の方法は、金属組織検査です。研磨されたサンプルは、粒界に炭化物ネットワークのない完全なオーステナイト構造を示すはずです。大量に注文する場合は、バッチごとに金属組織写真をリクエストしてください。共通の理解鋳造欠陥これらのレポートを読むのに役立ちます。

寸法チェック

摩耗部品には航空宇宙用の公差は必要ありませんが、適合する必要があります。間違った歯形のジョープレートは不均一に摩耗し、スループットを低下させます。コーンマントルが適切に固定されていないと、振動や早期故障が発生します。製造可能性を考慮した設計本番前にレビューを行うことで、これらの問題を早期に発見できます。

共通ショートカット: スキップ水強化

これは、マンガン鋼鋳造における最も一般的な品質の近道です。水強化を行わないと、マンガン鋼は鋳造のままの炭化物を保持し、脆くなります。部品は一見問題なく見え、表面の硬度検査にも合格するかもしれませんが、使用負荷がかかると数日以内に亀裂や欠けが発生します。

新しいサプライヤーに注文する場合は、必ず次のことを要求してください第三者による検査これには、寸法や化学的チェックだけでなく、金属組織学的検証も含まれます。

トン当たりのコスト: 実際に重要な指標

ここに調達の矛盾があります。最も安価なジョー プレートが最も安価なジョー プレートであることはめったにありません。

Mn13 ジョー プレートの価格は 800 ドルで、交換前に 12,000 トンを処理します。トンあたりのコスト: 0.067 ドル。

Mn18Cr2 ジョー プレートの価格は 1,050 ドルで、交換前に 20,000 トンを処理します。トンあたりのコスト: 0.053 ドル。

「高価」な部分はトン当たり21％安くなります。さらに、交換の手間が節約され (ほぼ 2 回停止するのに 1 回停止)、クラッシャーはより適切に維持された歯形でより高いスループットで稼働します。

トン当たりのコスト = 単価 ÷ 交換前に処理されたトン

この式はすべての摩耗部品の発注書に記載する必要があります。しかし、ほとんどの購入者はそれを計算したことがありません。彼らが単価を追跡するのは、それが正しいからではなく、簡単だからです。

プレミアム素材がコストに見合った場合

複合部品/バイメタル部品のコストは、標準マンガンよりも 50 ～ 80% 高くなります。次のような場合には、そのプレミアムが正当化されます。

• 摩耗は主な摩耗メカニズムです (衝撃ではありません)。

• ダウンタイムのコストが高い (1 時間の停止ごとに数千ドルのコストがかかる)

• 交換には特別な作業員または長時間のシャットダウンが必要です

ハンマークラッシャーチップ、垂直シャフトインパクター摩耗プレートなど、摩耗が多く、衝撃が中程度の用途では、複合部品はマンガンの 2 ～ 3 倍の寿命を実現することがよくあります。計算はうまくいきます。

単価比較が誤解を招く理由

2 つの鋳造工場が Mn13Cr2 ジョー プレートを引用しています。 1 つは 780 ドル、1 つは 950 ドルです。安価なものはクロムを含まない Mn13 を使用し、水強化を省略しています。高価なものは、適切に熱処理され、完全な文書が記載された本物の Mn13Cr2 です。

単価で比較する場合は、780 ドルの部分を選択します。トン当たりのコストで比較すると、780 ドルの部分が 60% 長持ちするという事実を考慮すると、950 ドルの部分の方が有利です。

これが理由ですサプライヤーの生産能力を確認する単価から最後の 5% オフを交渉することよりも重要です。

Tiegu は、中国を拠点とする鋳造サプライヤーであり、資格のある中国の鋳物工場の精査されたネットワークを通じて海外のバイヤーにサービスを提供しています。当社は、発注から出荷まで、サプライヤーの選定、技術確認、品質検査、輸出納品を管理し、単一の商業契約に基づいて鋳物を供給します。

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よくある質問

1. Mn13 マンガン鋼と Mn18 マンガン鋼の違いは何ですか?

Mn13 には 11 ～ 14% のマンガンが含まれています。 Mn18 は 17 ～ 20% 含まれます。 Mn18 のマンガン含有量が高いため、大きな衝撃下での加工硬化能力が向上し、硬岩を処理する一次破砕機の耐用年数が長くなります。中程度の衝撃には Mn13 が適切です。 Mn18 は過酷な条件向けのアップグレードです。

2. ジョープレートに高クロム鋳鉄を使用できますか?

いいえ、一次破砕機のジョープレートは大きな岩石から直接衝撃を受けます。高クロム鋳鉄は脆く、負荷がかかると割れてしまいます。ボールミルライナーやインパクトクラッシャーブローバーなど、衝撃が中程度で摩耗が支配的な用途向けに設計されています。

3. クラッシャーの摩耗部品はどのくらいの頻度で交換する必要がありますか?

それは、フィード材料とスループットに完全に依存します。硬い花崗岩を処理する一次破砕機のジョープレートは 2 ～ 4 週間持続する場合があります。柔らかい石灰岩で作られた同じプレートは 8 ～ 12 週間持続します。カレンダー時間ではなく処理トン数を追跡し、部品が「摩耗しているように見える」ときではなく、歯形が使用可能なしきい値を超えて摩耗したときに交換します。

4. マンガン鋼鋳物は水強化後にどの程度の硬度を持つ必要がありますか?

200 ～ 230 HBW (ブリネル)。加工硬化前の焼き入れのままの硬さです。使用中に衝撃を受けると、表面は 450 ～ 550 HBW まで硬化します。新しい部品の値が 250 HBW を超えている場合は、不適切な熱処理により粒界に炭化物が存在している可能性があり、脆くなっています。

5. サプライヤーが実際に水強化を行ったかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

金属組織検査レポートをリクエストしてください。適切に水強化されたマンガン鋼は、粒界に連続した炭化物ネットワークのない完全なオーステナイト微細構造を示します。新規サプライヤーの場合は、化学検査や寸法検査だけでなく、金属組織学的サンプリングを含む第三者検査を手配してください。