Отливки для горнодобывающего оборудования: руководство для покупателя по поиску изнашиваемых деталей

Mining equipment castings are not regular steel castings. Они умирают, чтобы выжить. Jaw plates, cone mantles, mill liners, bucket teeth — these parts take a beating from rock and ore every shift, wear out, and get replaced. Этот цикл является основой ваших эксплуатационных расходов.

Тем не менее, большинство покупателей относятся к изнашиваемым деталям так же, как к конструкционному литью: сравнивают цены за единицу, выбирают самое дешевое, повторно заказывают, когда оно сломается. Такой подход стоит вам денег за каждую переработанную тонну.

В этом руководстве рассказывается о том, что действительно важно при поиске изнашиваемых отливок для горнодобывающей промышленности: выбор материала в зависимости от условий эксплуатации, как составить запрос на получение реальных цен, проверка качества и единственный показатель, который определяет, выигрываете вы или проигрываете, — стоимость за тонну.

Чем отливки для горнодобывающей промышленности отличаются от стандартных стальных отливок

Отливка из конструкционной стали рассчитана на неограниченное время выдерживания нагрузки. Изнашиваемая отливка предназначена для потребления. Эта разница меняет все в том, как вы покупаете.

Стандартные отливки выходят из строя, когда ломаются. Износостойкие отливки «выходят из строя», когда их толщина превышает пригодную для использования, что является нормальным окончанием срока службы, а не дефектом. Ваша задача как покупателя – не предотвращать износ. Цель состоит в том, чтобы получить как можно больше тонн переработки на каждый потраченный доллар до замены.

В бюджетах закупок преобладают три категории горнодобывающего литья:

Каждая категория имеет разные требования к материалам, разные виды отказов и разную структуру затрат. Относиться к ним всем как к «стальному литью» и выбирать их по цене – самая распространенная и самая дорогая ошибка при закупках в горнодобывающей промышленности.

Выбор материала: соответствие марки стали вашим условиям эксплуатации

The material conversation is where most buyers get lost. Литейные заводы предлагают целый ряд марок, и, не зная, как каждый из них ведет себя в конкретных условиях, трудно сказать, покупаете ли вы нужную деталь или просто самую дешевую.

Высокомарганцовистая сталь (Сталь Гадфилда)

Марки: Мн13 (ЗГМн13), Мн13Кр2, Мн18Кр2

Это рабочая лошадка изнашиваемых деталей дробилок. Марганцевая сталь обладает уникальным свойством: она затвердевает под ударом. Поверхность становится тверже, когда она подвергается ударам, в то время как сердцевина остается прочной. Вот почему челюстные пластины и кожухи конуса почти всегда изготовлены из марганцевой стали.

Мн13 – базовый уровень. В Mn13Cr2 добавлен хром для немного большей износостойкости. Mn18Cr2 — еще один шаг вперед для ударных и высокопроизводительных дробилок первичного дробления.

Загвоздка: марганцевая сталь затвердевает только при достаточном воздействии. При малой нагрузке (вторичное дробление мягкого известняка) он остается мягким и быстро изнашивается. Для таких условий нужен другой материал.

Чугун с высоким содержанием хрома

Марки: Cr20, Cr26, Cr27 (согласно ASTM A532).

Максимальная стойкость к истиранию. Высокое содержание хрома образует твердые карбиды, устойчивые к износу при резке и строжке. Но он хрупкий — прямой удар крупных камней может разрушить его.

Лучше всего подходят: футеровки шаровых мельниц, ударные дробилки, наконечники ударных дробилок с вертикальным валом. Везде преобладает абразивное воздействие, а воздействие умеренное.

Неправильная установка: щековые пластины в дробилках первичного дробления. Ударная нагрузка их расколет.

Легированная сталь

Марки: ZG42CrMo, 35CrMo, 30CrNiMo.

Когда детали требуется прочность больше, чем износостойкость (опорные кронштейны, рамы дробилок, компоненты корпуса), легированная сталь — правильный выбор. Его можно подвергнуть термической обработке, чтобы сбалансировать твердость и ударную вязкость для конструкционных применений.

Композитные/биметаллические отливки

Новый подход: железо с высоким содержанием хрома на изнашиваемой поверхности, приваренное или отлитое на основу из мягкой стали. Головка молотка — классический пример: наконечник выдерживает истирание, рукоятка — удар. Вы получаете износостойкость высокого содержания хрома там, где это необходимо, и прочность стали там, где вы не можете позволить себе растрескаться.

Справочник по быстрому выбору

Если вы не уверены, что именно применимо к вашей деятельности, это именно то, что должно быть указано в вашем запросе предложения. Хорошийпоставщик стального литьяпрежде чем порекомендовать сорт, спросит о вашем типе руды, размере исходного сырья и пропускной способности.

Написание запроса предложений с точными ценами на изнашиваемые детали

Большинство запросов на изнашиваемые детали состоят из одной строки: «Пожалуйста, укажите челюстную пластину для Nordberg C160, чертеж прилагается». Это дает вам цену. Это не даст вам точной цитаты.

Вот что должен включать в себя правильный запрос на изнашиваемые детали:

1. Детали оборудования. Марка, модель и номер детали дробилки. Это сообщает литейному цеху точный профиль и интерфейс крепления.

2. Условия эксплуатации. Тип руды (гранит, известняк, железная руда и т. д.), диапазон размеров исходного сырья, производительность (TPH), а также первичное или вторичное дробление. Это определяет рекомендацию по материалу.

3. Марка материала — указывается вами. Не оставляйте на усмотрение литейщика «по умолчанию» использовать Mn13. Если вы использовали Mn18Cr2 и жили хорошо, так и скажите. Если вы переходите с Mn13 на Mn18, скажите, почему. Класс влияет на цену на 15–30%.

4. Требование термической обработки. Для марганцевой стали водная закалка (отпуск) не подлежит обсуждению. Укажите это прямо: «Вода ужесточена в соответствии с ASTM A128». Без этого некоторые литейные заводы пропускают этот шаг в целях экономии средств — и ваши детали треснут во время эксплуатации.

5. Спецификация твердости. Дайте диапазон Бринелля, а не "закаленный". Марганцовистая сталь после закалки в воде должна составлять 200–230 HBW. Если литейный завод указывает 250+ HBW для отлитого марганца, это означает, что они не закалили его должным образом или измеряют наклепанную поверхность.

6. Оценка годового потребления. Это влияет на амортизацию стоимости оснастки. Амортизационная форма для литейного производства стоимостью более 500 комплектов в год может предлагать совсем другую цену, чем цена, рассчитанная на 20 комплектов.

Не знаете, как структурировать технические требования?Получить консультацию по подбору →

Проверка качества: как узнать, что вы получили то, за что заплатили

Именно здесь большинство покупателей теряют мяч. Детали приходят, выглядят как щековые пластины, подходят к дробилке и идут в производство. Три недели спустя жизнь оказывается на 40% короче, чем ожидалось. Никто не проверял, соответствует ли материал тому, что было указано.

Химический состав

Запросите отчет OES ​​(оптической эмиссионной спектрометрии) для каждой плавки. Убедитесь, что содержание марганца соответствует сорту — Mn13 должно показывать 11–14% Mn, Mn18 должно показывать 17–20% Mn. Хрома в Mn13Cr2 должно быть 1,5–2,5%. Если цифры не соответствуют спецификации, литейный завод заменяет более дешевую марку.

Испытание твердости

Испытание по Бринеллю на отлитой поверхности (не на наклепанной изнашиваемой поверхности). Для марганцевой стали после водной закалки: 200–230 HBW. Выше 250 на свежей детали означает наличие карбидов на границах зерен — термообработка была неправильной. Значение ниже 180 означает, что сталь не была должным образом аустенизирована.

Проверка термообработки

Это шаг, который пропускают литейщики. Водная закалка требует нагрева до 1050–1100°С, выдержки, а затем закалки в воде. Если литейное производство охлаждается слишком медленно, на границах зерен выпадают карбиды, и сталь становится хрупкой.

Единственный способ проверки: металлографическое исследование. Полированный образец должен иметь полностью аустенитную структуру без карбидной сетки на границах зерен. Если вы заказываете значительный объем, запросите металлографическую фотографию каждой партии. Понимание общегодефекты литьяпоможет вам прочитать эти отчеты.

Проверка размеров

Изнашиваемым деталям не нужны допуски в аэрокосмической отрасли, но они должны подходить друг другу. Щековая пластина с неправильным профилем зубьев изнашивается неравномерно и снижает производительность. Неправильно установленный кожух конуса вызывает вибрацию и преждевременный выход из строя.Дизайн ради технологичностиобзоры перед производством могут выявить эти проблемы на ранней стадии.

Распространенный ярлык: пропущенная закалка воды

Это самый распространенный качественный ярлык в отливках из марганцевой стали. Без закалки в воде марганцевая сталь сохраняет карбиды в литом состоянии и становится хрупкой. Деталь может выглядеть нормально, даже пройти поверхностную проверку твердости, но в течение нескольких дней она треснет или отколется под эксплуатационной нагрузкой.

Если вы заказываете у нового поставщика, настаивайте напроверка третьей сторонойэто включает в себя металлографическую проверку, а не только проверку размеров и химического состава.

Стоимость за тонну: показатель, который действительно имеет значение

Вот парадокс закупок: самая дешевая щековая пластина редко оказывается самой дешевой щековой пластиной.

Щековая пластина Mn13 стоит 800 долларов США и обрабатывает 12 000 тонн перед заменой. Стоимость за тонну: $0,067.

Щековая пластина Mn18Cr2 стоит 1050 долларов США и обрабатывает 20 000 тонн перед заменой. Стоимость за тонну: $0,053.

«Дорогая» часть дешевле на 21% за тонну. Кроме того, вы экономите на переналадке (одна остановка вместо почти двух), а ваша дробилка работает с более высокой производительностью и обеспечивает лучшее обслуживание профилей зубьев.

Стоимость за тонну = стоимость единицы ÷ тонны, обработанные до замены.

Эта формула должна быть указана в каждом заказе на поставку изнашиваемых деталей. Но большинство покупателей никогда этого не рассчитывают. Они отслеживают цену за единицу продукции, потому что это легко, а не потому, что это правильно.

Когда материалы премиум-класса оправдывают стоимость

Композитные/биметаллические детали могут стоить на 50–80% дороже, чем стандартные марганцевые детали. Они оправдывают эту премию, когда:

• Истирание является доминирующим механизмом износа (а не ударом).

• Стоимость простоя высока (каждый час простоя стоит тысячи)

• Для замены требуются специальные бригады или длительный останов

В условиях сильного истирания и умеренной ударной нагрузки (наконечники молотковой дробилки, износостойкие пластины ударного механизма с вертикальным валом) срок службы композитных деталей часто в 2–3 раза превышает срок службы марганцевых материалов. Математика работает.

Почему сравнение цен за единицу товара вводит в заблуждение

Два литейных завода цитируют щековые пластины из Mn13Cr2. Один стоит 780 долларов, другой 950 долларов. В более дешевом варианте используется Mn13 без хрома и отсутствует водная закалка. Дорогой — настоящий Mn13Cr2, правильно термообработанный, с полной документацией.

Если вы сравните цену за единицу, вы выберете деталь стоимостью 780 долларов. Если вы сравните стоимость за тонну (принимая во внимание тот факт, что деталь за 780 долларов прослужит на 60% дольше), то часть за 950 долларов будет более выгодной сделкой.

Вот почемупроверка производственных возможностей вашего поставщикаимеет большее значение, чем переговоры о последних 5% скидки от цены за единицу продукции.

Tiegu — китайский поставщик отливок, обслуживающий международных покупателей через проверенную сеть квалифицированных китайских литейных предприятий. Мы поставляем отливки по единому коммерческому контракту, осуществляя выбор поставщика, техническое подтверждение, проверку качества и экспортную поставку от заказа до отгрузки.

Получить спецификацию и текущие цены →

Часто задаваемые вопросы

1. В чем разница между марганцевой сталью Мн13 и Мн18?

Mn13 содержит 11–14% марганца; Mn18 содержит 17–20%. Более высокое содержание марганца в Mn18 обеспечивает лучшую способность к деформационному упрочнению при сильных ударах, продлевая срок службы дробилок первичного дробления при переработке твердых пород. Mn13 достаточен для умеренного воздействия; Мн18 — модернизация для тяжелых условий.

2. Могу ли я использовать чугун с высоким содержанием хрома для изготовления щековых пластин?

Нет. Щековые пластины дробилок первичного дробления воспринимают прямой удар крупных камней. Чугун с высоким содержанием хрома хрупкий и растрескивается под такой нагрузкой. Он предназначен для применений, где преобладает абразивное воздействие, таких как футеровки шаровых мельниц и ударные дробилки, где воздействие умеренное.

3. Как часто следует заменять изнашиваемые детали дробилки?

Это полностью зависит от вашего исходного материала и пропускной способности. Щековая пластина в дробилке первичного дробления, обрабатывающей твердый гранит, может прослужить 2–4 недели. Одна и та же пластина из мягкого известняка могла простоять 8–12 недель. Отслеживайте количество обработанных тонн, а не календарное время — и заменяйте, когда профиль зуба изношен сверх допустимого порога, а не тогда, когда деталь «выглядит изношенной».

4. Какую твердость должны иметь отливки из марганцовистой стали после закалки в воде?

200–230 HBW (по Бринеллю). Это твердость после закалки до наклепа. В процессе эксплуатации поверхность затвердевает до 450–550 HBW при ударе. Если вес новой детали превышает 250 HBW, скорее всего, на границах зерен имеются карбиды из-за неправильной термической обработки — она будет хрупкой.

5. Как мне узнать, действительно ли мой поставщик выполнил обработку водой?

Запросить заключение металлографического исследования. Марганцевая сталь, закаленная в воде, имеет полностью аустенитную микроструктуру без сплошной карбидной сетки на границах зерен. Для новых поставщиков организуйте проверку третьей стороной, включающую металлографический отбор проб, а не только химические проверки и проверки размеров.