1. Grundlegende Standards und Qualitäten (abriebfestes weißes Gusseisen GB/T 8263)
Gängige entsprechende Qualitäten für Industrieliner:
Cr15 → KmTBCr15Mo (15 % Chrom-Molybdän-Gusseisen mit hohem Chromgehalt)
Cr20 → KmTBCr20Mo (20 % Chrom-Molybdän-Gusseisen mit hohem Chromgehalt)
Cr26 → KmTBCr26 (26 % Gusseisen mit hohem Chromgehalt, wenig oder kein Molybdän)
Standardchemische Zusammensetzung (Massenanteil)
表格
| Materialqualität | Cr | C | Mo | Si | Mn | Verunreinigungen P/S | Cr/C-Verhältnis |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cr15 | 14.0~18.0% | 2.8~3.4% | 0.4~0.8% | 0.4~1.0% | 0.5~1.2% | Weniger als oder gleich 0,05 % | 4.5~6 |
| Cr20 | 18.0~22.0% | 2.7~3.3% | 0.5~1.0% | 0.4~1.0% | 0.5~1.2% | Weniger als oder gleich 0,05 % | 5~7 |
| Cr26 | 24.0~28.0% | 2.2~3.0% | 0.3~0.6% | 0.3~0.9% | 0.4~1.0% | Weniger als oder gleich 0,04 % | 6~8 |
Grundprinzip: Ein höherer Chromgehalt erzeugt mehr M₇C₃-Chromcarbid-Hartphasen. Ein Cr/C-Verhältnis zwischen 4 und 8 sorgt für eine gleichmäßige und kontinuierliche Karbidverteilung und sorgt für ein ausgewogenes Verhältnis von Verschleißfestigkeit und Zähigkeit.
2. Vergleich der metallografischen Struktur und der mechanischen Eigenschaften
Alle drei Materialien bestehen aus angelassenem Martensit, M₇C₃-Hartkarbiden und geringem Restaustenit. Die Mikrohärte von Karbiden erreicht HV1800~2200 und dient als verschleißfestes Kernskelett.
Leistungsparameter nach Standardwärmebehandlung
表格
| Leistungsindex | Cr15-Liner | Cr20-Liner | Cr26-Liner |
|---|---|---|---|
| Rockwell-Härte HRC | 58~61 | 59~62 | 60~65 |
| Schlagzähigkeit k (J/cm²) | Größer oder gleich 7 | Größer oder gleich 8 | Größer oder gleich 8,5 |
| M₇C₃-Carbid-Volumenanteil | 22%~28% | 28%~35% | 35%~45% |
| Relative Verschleißlebensdauer (Benchmark) | 100 % (Referenz) | 140%~180% | 220%~300% |
| Erosions- und Korrosionsbeständigkeit | Durchschnitt | Gut | Exzellent |
| Maximale Betriebstemperatur bei thermischer Ermüdung | Weniger als oder gleich 300 Grad | Weniger als oder gleich 350 Grad | Weniger als oder gleich 400 Grad |
Unterschiede in der Leistungslogik
Cr15: Geringster Chromgehalt mit den wenigsten Karbiden. Etwas geringere Zähigkeit, aber die niedrigsten Rohstoffkosten. Ideal für Arbeitsbedingungen mit geringem -Abrieb und Kostenpriorität.
Cr20: Ausgewogener Chromgehalt mit optimiertem Kompromiss zwischen Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Kosten. Das gängige Auskleidungsmaterial, das in der Zement- und Bergbauindustrie weit verbreitet ist.
Cr26: Ein hoher Chromgehalt erhöht den Karbidanteil erheblich und sorgt für erstklassige Härte, Verschleißfestigkeit, hohe{2}Temperaturbeständigkeit und Säure-{3}}Alkali-Erosionsbeständigkeit. Der einzige Nachteil sind die höheren Rohstoffkosten.
3. Standard-Wärmebehandlungsprozess (kritisch für die Lebensdauer)
Für Auskleidungen mit hohem Chromgehalt sind vollständige Abschreck- und Anlassverfahren erforderlich. Da-Gussauskleidungen nur HRC40~46 erreichen, beträgt die Verschleißfestigkeit weniger als 60 % der qualifizierten wärmebehandelten Produkte.
Cr15 (KmTBCr15Mo) Abschrecken: 2–4 Stunden bei 940–980 Grad halten, mit speziellem Abschreckmittel abkühlen; Tempern: Temperieren bei niedriger Temperatur bei 220–280 Grad für 3–6 Stunden, um innere Spannungen abzubauen; Endhärte HRC größer oder gleich 59.
Cr20 (KmTBCr20Mo) Abschrecken: 2–5 Stunden bei 980–1030 Grad halten; Anlassen: Niedrigtemperatur-Temperierung bei 230–290 Grad; Optimale Härte HRC60~62.
Cr26 (KmTBCr26) Abschrecken: 3–6 Stunden lang bei 1010–1060 Grad halten, um sekundäre Karbide vollständig aufzulösen; Anlassen: 4–8 Stunden bei 250–300 Grad halten; Stabile Härte über HRC62. Für Einsatzszenarien bei hohen Temperaturen kann die Tempertemperatur leicht erhöht werden, um die thermische Stabilität zu erhöhen.
Prozesstabus: Abschrecken und Anlassen mit natürlicher Luftkühlung über 400 Grad sind strengstens verboten, was die Härte und Abriebfestigkeit drastisch verringert.
4. Anwendbare Arbeitsbedingungen, Ausrüstung und Materialien für jede Liner-Sorte
4.1 Cr15-Auskleidung mit hohem Chromgehalt (wirtschaftliche Qualität)
Anwendbare Szenarien: Geringer Abrieb, Kugelmühlen mit kleinem{0}Durchmesser, weiche Rohstoffe, intermittierende Produktion. Ausrüstung: Kleine Kugelmühlen Φ kleiner oder gleich 2,4 m, Kohlemühlen, kleine Feinsandbrecher, Rutschen mit geringer{2}}Erosion. Rohstoffe: Kohle, Kalkstein, Schiefer, Ton und andere Erze mittlerer{3}}niedriger Härte. Vorteile: Niedrigste Beschaffungskosten, geringes Gewicht, geringe Ersatzkosten. Nachteile: Kurze Lebensdauer bei Erz hoher -Härte und kontinuierlichem Volllastbetrieb; Nicht zum Nassschleifen mit saurer Aufschlämmung geeignet. Erwartete Lebensdauer: 3–5 Jahre, entspricht nur 60–70 % der Lebensdauer von Cr20-Auskleidungen unter identischen Bedingungen
4.2 Cr20 High Chromium Liner (universelle Mainstream-Qualität, höchster Marktanteil)
Anwendbare Szenarien: Mittlerer Abrieb, trockener und nasser Doppelzweck, Standard-Zement-/Bergbau-Arbeitsbedingungen, ausgewogene Verschleißfestigkeit und Kosten. Ausrüstung: 2,4–3,6 m lange Zement-Rohmehlmühlen, Schlackenmühlen, Metallerz-Kugelmühlen, Prallbrecher-Innenauskleidungen, mittelgroße Silorutschen. Rohstoffe: Granit, Eisenerz, Quarzsand, Zementklinker, Zuschlagstoffsandstein. Vorteile: Ausgewogene Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, beständig gegen mittlere Stöße, kompatibel mit Trocken- und Nassschleifen, optimales Preis-Leistungs-Verhältnis. Nachteile: Unterlegen gegenüber Cr26-Auskleidungen bei ultraharten Erzen (Basalt, Schmirgelsand) und kontinuierlicher Erosion bei hohen Temperaturen. Erwartete Lebensdauer: 5–8 Jahre, 1,5–1,8-mal länger als Cr15-Auskleidungen
4,3 Cr26 High Chromium Liner (hoch-verschleißfeste Sorte für starken Abrieb)
Anwendbare Szenarien: Starker abrasiver Verschleiß, hohe Temperaturen, saurer Schlamm, Mühlen mit großem -Durchmesser, kontinuierliche Produktion mit Rohstoffen mit hoher-Härte. Ausrüstung: Große Mineralverarbeitungs-Kugelmühlen Φ größer oder gleich 3,6 m, vertikale Mühlenauskleidungen, Hochtemperatur-Klinkermühlen, metallurgische Sinterrutschen, Nassmahlanlagen mit hoher{{4}Korrosion. Rohstoffe: Basalt, Hoch-Siliziumquarz, Hartmetallerze, Hochtemperatur-Klinker, schwefelhaltige saure Aufschlämmung Vorteile: Höchste Verschleißfestigkeit, überlegene Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeit, Säure- und Alkali-Erosionsbeständigkeit, ausgezeichnetes thermisches Ermüdungsverhalten, frei von schnellem Rillenverschleiß Nachteile: Hohe Anschaffungskosten im Vorfeld; Unterlegen gegenüber dickwandigem Stahl mit hohem Mangangehalt bei starker Belastung durch übergroße Schüttgüter. Erwartete Lebensdauer: 7 bis 10 Jahre, 2 bis 3 Mal länger als Cr15 und 1,4 bis 1,7 Mal länger als Cr20 unter der gleichen Betriebsumgebung
5. Liner-Struktur und wichtige Gusstechnologie
Formverfahren: Präzisionsguss mit verlorenem Schaum oder Harzsandguss zur integrierten Formung von Wellenauskleidungen, abgestuften Hebeauskleidungen, Flachauskleidungen und Endabdeckungsauskleidungen. Cr26-Material hat eine größere Schrumpfungsrate, daher benötigen Formen eine zusätzliche Schrumpfungszugabe.
Anti--Rissbildungsdesign: Liner mit einer Dicke von mehr als 60 mm sind mit Molybdän und Vanadium legiert, um die Kornstruktur zu verfeinern. Bei großen Auskleidungen sind interne Kühlvorrichtungen installiert, um Karbidseigerung und Sprödigkeit zu vermeiden.
Installationsanpassung: Vor-reservierte Bolzenlöcher für den Austausch von Einzelteilen-. Im Vergleich zu Auskleidungen aus hochmanganhaltigem Stahl können Auskleidungen mit hohem Chromgehalt bei gleichen Verschleißfestigkeitsstandards 15 bis 25 % dünner sein, was die Mühlenbelastung und den Stromverbrauch reduziert.
6. Referenztabelle zur schnellen Materialauswahl
表格
| Arbeitszustand | Bevorzugte Note | Alternative Note | Nicht empfohlen |
|---|---|---|---|
| Kleine Kohlemühle, intermittierende Kalksteinmahlung | Cr15 | Cr20 | Cr26 (Unnötig hohe Kosten) |
| Standard-Zementmühle, Eisenerz- und Zuschlagstoffproduktionslinie | Cr20 | Cr26 (langfristige Produktion mit voller-Kapazität) | Cr15 (häufiger Austausch erforderlich) |
| Große Mineralverarbeitungsmühle, Hochtemperaturklinker, saures Nassmahlen, hartes Gestein mit hohem Siliziumgehalt | Cr26 | Verdicktes Cr20 | Cr15 |
| Grobmahlbehälter mit großer Erzmenge und starker Schlagkraft | Auskleidung aus hochmanganhaltigem Stahl | Bimetallischer Komposit-Liner mit hohem Chromgehalt | Reines Cr15/Cr20/Cr26 (anfällig für Eckenrisse) |
| Trockenmahlen bei normaler-Temperatur, Produktionslinie mit begrenztem Budget | Cr15 | Cr20 | - |
7. Betriebs- und Wartungshinweise
Schlagbegrenzung: Bei allen drei Qualitäten handelt es sich um mittel-verschleißfeste Materialien mit geringer Schlagfestigkeit-. Bei Grobmahlbehältern mit einer Aufgabegutschüttgröße über 100 mm werden Auskleidungen aus hochmanganhaltigem Stahl oder Bimetall-Verbundwerkstoff vorrangig verwendet, um eine Rissbildung der Auskleidungen mit hohem Chromgehalt zu verhindern.
Korrosive Umgebung: Cr26 ist für schwefelhaltige und saure Schlämme obligatorisch; Cr15 leidet unter Lochfraß, was den Abrieb beschleunigt.
Temperaturbeschränkung: Nur Cr26 behält eine stabile Leistung bei langfristigen Arbeitstemperaturen über 350 Grad bei. Langfristiger Einsatz bei hohen-Temperaturen erweicht Cr15 durch Anlassen, wodurch sich der Verschleißverlust verdoppelt.
Installation und Wartung: Schweißen und Schneiden von Auskleidungen mit hohem Chromgehalt sind verboten, da Hochtemperaturschweißen Risse erzeugt. Füllen Sie die Lücken zwischen den Auskleidungen während der Installation mit verschleißfestem Gussmaterial, um Materialerosion an den Schrauben zu vermeiden.
8. Kosten- und umfassende Nutzenübersicht
Cr15: Geringste Vorabinvestition, aber häufige Abschaltung zum Austausch. Geeignet für Fabriken mit geringer-Kapazität und geringem Ausfallzeitverlust.
Cr20: Optimale Gesamtkosten, Standardkonfiguration für 80 %-Zementwerke und mittlere -kleine Minen.
Cr26: Höherer einmaliger Beschaffungspreis und dennoch doppelter Austauschzyklus. Minimale Gesamtbetriebs- und Wartungskosten für große kontinuierliche Produktionslinien, wodurch wirtschaftliche Verluste durch Produktionsausfälle drastisch reduziert werden.
