摘要:国内很多洗煤厂使用美国彼德斯公司生产重介质分选浅槽洗选设备其中输送机链条由于工作环境恶
劣使用寿命短、价格高给企业的生产和经济效益带来了很大的影响。为此对其链条进行专题国产化
研制现已应用于生产实践中效果良好。本文即是此项研究的分析。
关键词:重介质浅槽分选机链条国产化
中图分类号:TQ53 文献标识码:A
由于大多数洗煤厂使用的重介质浅槽分选机为美国彼德斯公司的进口设备该设备是重介质洗选工艺
的主要洗选设备设备的主要工作原理是通过注入浅槽内一定比重的介质液对原煤进行浮沉分选轻产物
在水平流的作用下分离脱介脱水后为精煤重产物沉到分选浅槽的底部通过链条带动刮板运输分离排出
脱介脱水后的产物为矸石从而实现原煤分选作用。
该设备中使用的链条为套筒圆柱滚子链条由于工作环境恶劣只能使用5-6个月不仅对生产造成
损失而且也大大提高了成本。面对这种现象如何改变链条部分依赖进口的状况则成为一个非常令人
关注的问题。
本文正是针对这一问题展开的技术攻关并达到应用的研究成果。
1.对进口链条的材质的检测
通过检测进口链条的材质重介质浅槽刮板机的链条中各组成部分的元素含量已确定。
1.1链板材质的元素含量
经检测链板材质中包含有C 0.5%Cr 0.02%Mn 1.08%Ni 0.05%其成份含量相当于国产钢材50Mn。
1.2销轴材质的元素含量
销轴材质的元素含量经检测分别为C 0.42%Cr 0.25%Mn 0.5%Si 0.27%Ni 0.07%此材质相
当于国产材料45钢且表面镀有0.2~0.4mm镀铬层。
1.3套筒材质的元素含量
套筒材质中含有C 0.23%Mn 0.45%Ni 0.25%Cr 0.24%Si 0.18%成份含量相当于国产材质20
钢且表面镀有0.3~0.4的铬层。
2.进口链条的机械性能指标及结构分析
2.1链条的机械性能指标
链板表面层硬度值HRC35-38表面有0.8~1mm的脱碳层硬度值HRC12-15
套筒表面层的硬度值HRC53-58其心部硬度值为HRC32-35
销轴表面层硬度值为HRC53-58其心部HRC15-20。
2.2结构分析
通过对进口链条材质和检验结果及结构分析认为进口链条的失效原因主要是磨损失效即链条在工
作中链板与导轨、套筒与导轨及销轴与套筒之间都存在有较大的摩擦力而且链条长期受水、重介质粉以
及煤泥等因素的多重影响又因为链条销轴和套筒采用了镀铬工艺在链条的使用过程中镀铬层一经磨损
或脱落加之由于其心部的硬度值较低链板易磨损从而导致链条的失效。
3.链条的国产化
通过对进口链条的分析和检测参照我国输送链的现行标准在尽可能满足链条的强度和韧性的前提
条件下最大限度地去提高链条的硬度以增强其耐磨性。在构造和几何尺寸方面与进口链条保持一致。3.1材质和性能的选择 3.2链条的制作工艺流程
链板的制作工艺流程冲床落料→热冲到孔→推孔(保证链条节距尺寸去除冲孔时留下的“马蹄口”)
→检验→热处理→检验→滚筒清理表面→氧化处理→入库待装配。
套筒和销轴的制作工艺流程:下料→机械加工→热处理→检验→磨削加工→入库待装配。
3.3链条的热处理工艺
链板的热处理工艺为防止链板在热处理过程中产生氧化和脱碳现象及加热不均匀造成组织不均匀
所导致的机械性能差异采用盐浴炉加热淬火硝盐炉回火工艺以确保链板热处理的质量。
套筒和销轴的热处理工艺为提高套筒和销轴表面硬度及耐磨性而使其心部又能具有足够的强度与
韧性采用气体碳氮共渗的化学热处理工艺。此工艺可使套筒和销轴表面硬度达到H R C 5 5-6 2度而心
部为HRC35-40完全可以满足链条具有的性能要求。
气体碳氮共渗原理是把零件加热到一定温度并把能够产生活性C、N原子的介质通入加热炉内且
保持一定的炉内压力使其零件表面增加碳和氮元素的一种热处理工艺。当套筒和销轴经过气体碳氮共渗
后表面化学元素成份得到了改变在随后的热处理淬火使表面得到硬度较高的马氏体组织。而其心部
由于化学成份不变淬火温度又较低得到的是
含有马氏体加屈氏体的混合组织。在随后的回火过程中消除了淬火应力使马代体组织转
变为回火马氏体达到了稳定组织、稳定性能的目的。
链板的材质与性能选取40Cr材质为链板材质主要是如果采用50Mn材料由于Mn元素虽然能提
高钢材的强度和韧性但在链板热加工过程中有晶粒粗大化倾向。在淬火后的回火时易产生回火脆性
使钢的强度和韧性下降。而40Cr材料是我国重载输送链的首选材料铬元素能提高材料渗透性在20
机械油中即可淬火减少链条在淬火时的变形和开裂倾向进而提高钢的强度而此种材料的碳含量、合
金含量属于中碳合金结构钢。所以40Cr钢较为适合作链板的材料硬度层为HRC38-40。