Износостойкая плита из высокохромистого сплава

Когда слышишь про износостойкую плиту из высокохромистого сплава, сразу представляется панацея от всех проблем с абразивом. Но на практике — далеко не каждая марка сплава действительно выдерживает условия, скажем, перегрузки угля с включениями породы. Многие поставщики грешат тем, что не учитывают разницу между статическим и динамическим износом, а ведь именно динамические нагрузки в разгрузочных бункерах чаще всего 'съедают' даже дорогие плиты за сезон.

Почему высокохромистый сплав — это не просто 'твердый металл'

В свое время мы на проекте в Кузбассе столкнулись с тем, что плиты от локального производителя начали крошиться уже через три месяца. При вскрытии оказалось — содержание хрома было на уровне 12-14%, карбиды распределены неравномерно. Для сопоставления: у износостойкой плиты из высокохромистого сплава от ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов? в аналогичных условиях та же толщина в 40 мм отработала почти два года. Разница — в строгом контроле содержания хрома на уровне 18-22% и легировании молибденом, что снижает хрупкость при ударных нагрузках.

Кстати, о толщине — часто заказчики требуют 60 мм и больше, думая, что это продлит срок службы. Но если скорость потока материала высокая, а угол падения острый, толстая плита работает на изгиб и дает трещины. Здесь важно не толщину наращивать, а подбирать сплав с высокой вязкостью. В каталоге на hzwear.ru есть как раз таблицы с рекомендациями по толщинам в зависимости от типа нагрузки — не зря они акцентируют на этом внимание.

Еще один нюанс — термообработка. Без отжига и закалки высокохромистый сплав склонен к выделению хрупких фаз. Мы как-то попробовали 'сэкономить' на плитах без термообработки — в итоге на стенках питателя появились сколы размером с ладонь. Пришлось экстренно менять всю футеровку.

Опыт применения в горнодобывающей технике

На обогатительной фабрике под Красноярском мы футеровали износостойкими плитами из высокохромистого сплава желоба скребкового конвейера. Раньше стальные листы стирались за 4-5 месяцев, особенно в зоне загрузки. После перехода на плиты от ООО ?Шаньси Хуачжань? первый заметный износ появился только через 11 месяцев, да и то лишь на участках с постоянным трением крупных кусков руды.

Интересно, что монтажники сначала жаловались на вес плит — мол, сложнее монтировать. Но когда увидели, что крепежные отверстия не разбиваются краями под нагрузкой, признали, что это окупается. Кстати, про крепеж — важно использовать не стандартные болты, а спецшайбы с контрящими элементами, иначе вибрация быстро разбалтывает соединение.

Был и негативный опыт: на одном из разрезов попытались применить такие же плиты для футеровки ковша экскаватора. Не учли, что ударные нагрузки там совсем другие — появились вмятины с трещинами по краям. Вывод: высокохромистый сплав хорош для абразивного износа, но не для ударного смятия. Для ковшей лучше комбинировать с резиновыми вставками.

Сравнение с альтернативными материалами

Раньше часто использовали литые белые чугуны — дешево, но хрупко. Как-то пришлось демонтировать футеровку из хромистого чугуна в бункере горячего агломерата — плиты потрескались как стекло от термоударов. Износостойкая плита из высокохромистого сплава в таких условиях держится лучше за счет более высокой теплопроводности и устойчивости к циклическому нагреву.

Пробовали и керамические вставки — например, в гидроциклонах производства той же ООО ?Шаньси Хуачжань? они показывают отличные результаты. Но для плоских поверхностей под ударной нагрузкой керамика не подходит — бьется. А вот комбинированное решение: основа из высокохромистой стали плюс керамические вставки в зонах максимального трения — иногда работает идеально.

Еще сравнивал с биметаллическими плитами — там наплавленный слой износостойкий, но если основа мягкая, плиту ведет при сварке. С высокохромистыми сплавами такой проблемы нет — они сохраняют геометрию даже после многократного перемонтажа.

Нюансы монтажа и эксплуатации

При монтаже важно оставлять тепловые зазоры — сталь-то все равно расширяется. Как-то на цементном заводе забыли про это при футеровке пневмоперегружателя — летом плиты выгнуло 'домиком'. Пришлось резать болгаркой и переустанавливать.

Сварку нужно вести в защитной атмосфере, иначе по швам пойдет растрескивание. Мы для крепления используем специальные конусные гнезда — не нужно проваривать насквозь, достаточно прихваток. Кстати, на сайте hzwear.ru есть видео с таким монтажом — видно, что технология отработана до мелочей.

В процессе эксплуатации важно периодически проверять затяжку крепежа — особенно первые месяц-два, пока идет 'усадка'. Но в отличие от резиновой футеровки, высокохромистые плиты не требуют частой подтяжки — достаточно контроля раз в квартал.

Экономическая составляющая и перспективы

Да, первоначальные затраты на износостойкую плиту из высокохромистого сплава выше, чем на обычную сталь 110Г13Л. Но когда считаешь не стоимость квадратного метра, а стоимость тонны переработанного материала — разница в 3-4 раза в пользу высокохромистого сплава. Особенно это заметно на абразивных материалах типа железной руды или гранита.

Сейчас многие переходят на плиты с профилированной поверхностью — например, с рифлением 'елочка'. Это снижает трение и увеличивает срок службы. У ООО ?Шаньси Хуачжань? в ассортименте есть такие решения — пробовали на ленточных конвейерах, действительно уменьшился расход энергии на транспортировку.

Из новшеств присматриваюсь к плитам с добавлением карбида вольфрама — но пока это дорого для серийного применения. Возможно, через пару лет появится более доступные варианты. А пока — проверенный высокохромистый сплав остается оптимальным для большинства задач.