EP0846496A1 - Verschleissfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes - Google Patents

Verschleissfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes Download PDF

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EP0846496A1
EP0846496A1 EP97114251A EP97114251A EP0846496A1 EP 0846496 A1 EP0846496 A1 EP 0846496A1 EP 97114251 A EP97114251 A EP 97114251A EP 97114251 A EP97114251 A EP 97114251A EP 0846496 A1 EP0846496 A1 EP 0846496A1
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roller
profile
welding
profiles
chambers
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Michael Wollner
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Deutz AG
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Deutz AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers

Definitions

  • the invention relates to wear-resistant surface armor for the rollers of high pressure roller presses Pressure crushing granular good, with a variety on the roller surface at a distance from each other outwardly protruding profiles through Build-up welding of hard metallic materials are generated and the chambers between them for receiving of compressed fine-grained material.
  • brittle regrind becomes into the nip through which the two rotatably mounted counter-rotating rollers separated from each other are drawn in and there a pressure shredding subject.
  • So-called material bed crushing is also known in the nip of a high pressure roller press, where the individual particles of the by friction regrind drawn into the nip in a bed, d. H. in one between the two roller surfaces compressed material when used a high pressure can be crushed. It it is understood that the roller surfaces of one extraordinarily high stress and wear are exposed.
  • the welding of such prefabricated profile bodies is, however, only for a weldable profile body material such as B. steel or the like. Possible.
  • the storage is more prefabricated Profile body in corresponding recesses such as blind holes of the roller body as a result of the machining Processing relatively complex in terms of production technology, and it’s armored like that when it’s operating Roller press the risk cannot be completely excluded that due to the high pressure exerted on the studs on existing notches, especially at the side acting forces, in the recesses / bores of the Acts on the roller body, damage due to crack formation what can arise in the lateral surface of the roller a reduction in the durability of the armor would lead. It can also be troublesome in the event of wear those pressed into the blind hole Remove stud bolts from their holes and to be replaced by new bolts.
  • the invention has for its object, in particular for the rollers of high-pressure roller presses for pressure reduction granular good a wear-resistant for the suitable surface armor for autogenous wear protection to create, which has a long service life and it is simple, fast and overall inexpensive to manufacture and to regenerate / repair is.
  • Characteristic of the surface armor according to the invention for the rollers of high pressure roller presses Pressure crushing of granular goods with the application of Technique of autogenous wear protection is that at the roller surface at a distance from each other Profiles protruding to the outside through beam welding between two adjacent weld pool supports have emerged, being in the circumferential direction of the roller seen every next but one chamber between neighboring weld pool supports with custom welding material is filled while the ones in between Chambers the compressed in the nip pick up fine-grained material.
  • the the order weld pool laterally shaping and supporting Melting pool supports can easily be turned on Roll surface stapled spaced apart melt-resistant profile iron exist.
  • profile irons are advantageously upright Flat iron, with its narrow side in time the profile beam weld is tacked to the roll surface will. Then it is seen in the circumferential direction of the roller every next but one space between neighboring ones Flat iron especially in several superimposed ones Welding layers filled with order welding material.
  • the flat iron used for the shape welding of the Profile beam welding are necessary, but on the other hand when using the armored roller do not disturb, then remain in the "lost form" in the Armor back on the roller surface.
  • the gaps or chambers of the roller press fill up between adjacent profile beam welds or their melt pool supports such.
  • the steep flanks of the edgewise on the roller surface welded profile iron or weld pool supports favor the storage and holding of the compressed Good material in the gaps or Chambers of the profile beam welds that are spaced apart from one another.
  • Profile beam welds can also be used instead of flat bars Serve iron wires or round iron bars.
  • the melt pool supports can be parallel to the axis or at an angle to Roller axis, e.g. B. arrow-shaped in the form of a V-profile be tacked to the roller surface.
  • the profile beam welds which each have a chamber between fill in two adjacent weld pool supports each consisting of several successive applied welding layers, e.g. B. consist of four welding layers.
  • the drawing shows schematically in perspective in the cutout the surface 10 of a roller or their bandage or their segments with which on the Roller surface 10 attached surface armor according to the invention.
  • Do this on the roller surface 10 by means of simple tack welds 11 in the exemplary embodiment axially parallel upright flat iron 12, 13, 14, 15, 16, etc. stapled.
  • the individual profile beam welds can 18, 19, etc.
  • each from several welded layers be constructed in the embodiment e.g. B. from the four welding layers 1, 2, 3 and 4.
  • the flat bars 12 to 16 etc. each serve as a side Welding weld pool support for profile beam welds 18, 19 etc ..
  • these flat irons as Melting pool supports made of simple melt pool resistant Iron material such as B. St 37 exist, exist Profile beam welds 18, 19 etc. made of hard alloy materials with a hardness of more than 50 HRC (Rockwell C hardness test).
  • HRC Rockwell C hardness test.
  • the introduction of the Weld metal in the chambers between the respective Flat iron by means of the welding electrodes can be done by hand or take place fully mechanized with particular advantage.
  • a roller pretreated in this way is used in a high-pressure roller press used for pressure reduction of granular material, so are in the spaces or chambers between the profile beam welds 18, 19 etc. the Good materials pressed in with high pressure and this Good material remains in the chambers as a more densely compressed one composed of fine particles Compacts 20, 21 etc., these compacts the autogenous Form wear protection for the roller surface 10.
  • the flat bars 12 to 16 etc. remain as "Lost form" in the surface armor according to the invention back to where they are after they function as Have not fulfilled the molten bath support in any way to disturb.
  • the width the profile beam welds 18, 19 smaller than about 30 mm, e.g. B. can be about 20 to 25 mm.
  • the width of the Chambers 20, 21 between the beam welds 18, 19, which are in operation of the roller press with highly compressed fill compressed good material, d. H. thus the clear width between the flat bars 12, 13 or 14, 15 may be less than 40 mm, z. B. 10 to 25 mm be.
  • the roller can simply be regenerated by pressing the roller surface again
  • Surface armor is applied when occurring Partial breakouts of the surface armor according to the invention you can easily get them back at the local locations be repaired. Groove and drilling work are included not required on the roller body.

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Abstract

Um insbesondere für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes eine verschleißfeste für den autogenen Verschleißschutz geeignete Oberflächenpanzerung zu schaffen, die ein hohes Standzeitvermögen aufweist und die doch einfach, schnell und insgesamt kostengünstig zu fertigen und zu regenerieren/reparieren ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf die Walzenoberfläche (10) zunächst Schmelzbadstützen z. B. in Form von mit Abstand voneinander angeordneten Flacheisen (12 bis 16) zu heften und in Walzenumfangsrichtung gesehen jede übernächste Kammer zwischen benachbarten Flacheisen mit Auftrags-Schweißmaterial (1 bis 4) zur Bildung von Profilbalken-Schweißungen (18, 19) auszufüllen, während die dazwischenliegenden Kammern (20, 21) das im Walzenspalt der Walzenpresse zusammengepreßte feinkörnige Gutmaterial zwecks Bildung des autogenen Verschleißschutzes aufnehmen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine verschleißfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes, mit einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profilen, die durch Auftragsschweißung von harten metallischen Werkstoffen erzeugt sind und die zwischen sich Kammern zur Aufnahme von zusammengepreßtem feinkörnigen Gut bilden.
Bei Walzenbrechern und Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Walzenspalt, durch den die beiden drehbar gelagerten gegenläufig rotierbaren Walzen voneinander getrennt sind, eingezogen und dort einer Druckzerkleinerung unterworfen. Bekannt ist auch die sogenannte Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden. Es versteht sich, daß dabei die Walzenoberflächen einer außerordentlich hohen Beanspruchung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind.
Es ist daher bekannt, die Oberflächen von Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse dadurch verschleißfester zu machen, indem auf die Walzenoberfläche eine Vielzahl von vorgefertigten Profilleisten oder stiftförmigen Noppenbolzen aufgeschweißt wird, wobei diese vorgefertigten harten Profilkörper auch in entsprechenden Nuten oder Sackloch-Bohrungen des Walzenkörpers eingelagert sein können (EP-A-0 443 195 sowie EP-B-0 516 952 Fig. 2). Dabei sollen die Profilkörper mit einer so großen Höhe nach außen von der Walzenoberfläche vorstehen und mit einem solchen Abstand voneinander angeordnet sein, daß im Betrieb der Walzenpresse auf der Walzenoberfläche die Zwischenräume bzw. Taschen bzw. Kammern zwischen den Profilkörpern mit dem zusammengepreßten feinkörnigen Gutmaterial ausgefüllt bleiben, welches einen sogenannten autogenen Verschleißschutz für die Walzenoberflächen bildet. Das Aufschweißen solcher vorgefertigter Profilkörper ist allerdings nur bei einem aufschweißbaren Profilkörpermaterial wie z. B. Baustahl oder dergl. möglich. Andererseits ist die Einlagerung vorgefertigter Profilkörper in entsprechende Ausnehmungen wie Sackloch-Bohrungen des Walzenkörpers infolge der spanabhebenden Bearbeitung fertigungstechnisch verhältnismäßig aufwendig, und es ist beim Betrieb einer derartig gepanzerten Walzenpresse die Gefahr nicht ganz auszuschließen, daß infolge des hohen Preßdrucks, der über die Noppenbolzen auf vorhandene Kerbstellen, insbesondere bei seitlich wirkenden Kräften, in den Ausnehmungen/Bohrungen des Walzenkörpers einwirkt, Beschädigungen durch Rißbildung in der Mantelfläche der Walze entstehen können, was zu einer Verkürzung des Standzeitvermögens der Panzerung führen würde. Es kann außerdem Mühe machen, im Verschleißfall die in die Sackloch-Bohrung eingepreßten Noppenbolzen aus ihren Bohrungen wieder zu entfernen und durch neue Bolzen zu ersetzen.
Zur Oberflächenpanzerung für die Walzen von Walzenpressen ist es auch bekannt (EP-A-0 634 217), daß nicht vorgefertigte Profilkörper wie Noppenbolzen eingesetzt werden, die dann auf den Walzenmantel aufgeschweißt oder in entsprechende Nuten/Bohrungen des Walzenmantels eingesteckt werden, sondern die Profile/Noppenbolzen werden dadurch erzeugt, daß sie unter Zuhilfenahme einer Kokille formgeschweißt werden, so daß die Bolzen nur aus dem Auftrags-Schweißmaterial selbst bestehen. Zur Herstellung dieser bekannten Oberflächenpanzerung wird auf den Walzengrundkörper eine an die Kontur der Walzenoberfläche angepaßte, mit einer Wasserkühlung in Verbindung stehende Kokille aufgelegt, die mit radialen Durchgangsöffnungen wie z. B. Durchgangsbohrungen versehen ist, die dann mit Auftrags-Schweißmaterial ausgefüllt werden, wonach nach Erstarrung des Schweißmaterials die Kokille von der Walze abgehoben wird. Diese bekannte Oberflächenpanzerung macht zwar spanabhebende Vorarbeiten wie Bohren, Nuten usw. entbehrlich, jedoch ist sie schon durch die Handhabung der gekühlten Kokille aufwendig in ihrer Herstellung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes eine verschleißfeste für den autogenen Verschleißschutz geeignete Oberflächenpanzerung zu schaffen, die ein hohes Standzeitvermögen aufweist und die doch einfach, schnell und insgesamt kostengünstig zu fertigen und zu regenerieren/reparieren ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Charakteristisch für die erfindungsgemäße Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes mit Anwendung der Technik des autogenen Verschleißschutzes ist, daß die an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profile durch Profilbalken-Schweißung jeweils zwischen zwei benachbarten Schweiß-Schmelzbadstützen hervorgegangen sind, wobei in Walzenumfangsrichtung gesehen jede übernächste Kammer zwischen benachbarten Schweiß-Schmelzbadstützen mit Auftrags-Schweißmaterial gefüllt ist, während die dazwischenliegenden Kammern das im Walzenspalt zusammengepreßte feinkörnige Gut aufnehmen. Die das Auftrags-Schweißschmelzbad seitlich formenden und abstützenden Schmelzbadstützen können dabei ganz einfach aus auf die Walzenoberfläche gehefteten mit Abstand voneinander angeordneten schmelzbadbeständigen Profileisen bestehen. Diese Profileisen sind mit Vorteil hochkant stehende Flacheisen, die mit ihrer schmalen Seite zeitlich vor der Profilbalken-Schweißung auf die Walzenoberfläche geheftet werden. Danach wird in Walzenumfangsrichtung gesehen jeder übernächste Zwischenraum zwischen benachbarten Flacheisen insbesondere in mehreren übereinanderliegenden Schweißlagen mit Auftrags-Schweißmaterial gefüllt. Die Flacheisen, die zur Formschweißung der Profilbalken-Schweißung notwendig sind und die aber andererseits bei der Verwendung der gepanzerten Walze nicht stören, bleiben dann als "verlorene Form" in der Panzerung auf der Walzenoberfläche zurück. Im Betrieb der Walzenpresse füllen sich die Zwischenräume bzw. Kammern zwischen benachbarten Profilbalken-Schweißungen bzw. deren Schmelzbadstützen wie z. B. Flacheisen mit zusammengepreßtem feinkörnigen Gutmaterial, welches den autogenen Verschleißschutz für die Walzenoberfläche bildet. Die steilen Flanken der hochkant auf die Walzenoberfläche aufgeschweißten Profileisen bzw. Schmelzbadstützen begünstigen das Einlagern und Festhalten zusammengepreßten Gutmateriales in den Zwischenräumen bzw. Kammern der mit Abstand voneinander benachbarten Profilbalken-Schweißungen.
Als seitliche Schweiß-Schmelzbadstützen für die mit Abstand voneinander auf die Walzenoberfläche aufgebrachten Profilbalken-Schweißungen können statt Flacheisen auch Eisendrähte bzw. Rundeisenstäbe dienen. Die Schmelzbadstützen können achsparallel oder mit einem Winkel zur Walzenachse, z. B. pfeilförmig in Form eines V-Profils auf die Walzenoberfläche geheftet sein. Die Profilbalken-Schweißungen, welche jeweils eine Kammer zwischen zwei benachbarten Schmelzbadstützen ausfüllen, können jeweils aus mehreren nacheinander aufgebrachten Auftrags-Schweißlagen, z. B. aus vier Schweißlagen bestehen.
Der Aufbau der Profilbalken-Schweißungen zwischen jeweils zwei benachbarten Schmelzbadstützen z. B. in Form der Flacheisen kann von Hand, insbesondere mit Vorteil aber voll mechanisiert erfolgen. Jedenfalls ist die erfindungsgemäße Oberflächenpanzerung trotz ihres hohen Standzeitvermögens einfach, schnell und insgesamt kostengünstig zu fertigen und zu regenerieren sowie zu reparieren, schon deswegen, weil jegliche spanabhebende Bearbeitungen der Walze sowie die Anwendung zu kühlender Kokillen etc. entfallen.
Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung im Ausschnitt die Oberfläche 10 einer Walze bzw. deren Bandage oder deren Segmente, mit der an der Walzenoberfläche 10 angebrachten erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung. Dazu werden auf die Walzenoberfläche 10 mittels einfacher Heftschweißungen 11 im Ausführungsbeispiel achsparallel hochkantstehende Flacheisen 12, 13, 14, 15, 16 usw. geheftet. Dann wird in Walzenumfangsrichtung 17 gesehen in jede übernächste Kammer zwischen benachbarten Flacheisen, also in die Kammer zwischen den Flacheisen 13 und 14 sowie in die Kammer zwischen den Flacheisen 15 und 16 usw. Schweißgut mittels Fülldraht-Elektroden oder Stabelektroden geschweißt, so daß Profilbalken-Schweißungen 18, 19 usw. erhalten werden. Dabei können die einzelnen Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc. jeweils aus mehreren Auftrags-Schweißlagen aufgebaut sein, im Ausführungsbeispiel z. B. aus den vier Schweißlagen 1, 2, 3 und 4. Die Flacheisen 12 bis 16 etc. dienen jeweils als seitliche Schweiß-Schmelzbadstütze für die Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc.. Während diese Flacheisen als Schmelzbadstützen aus einfachem schmelzbadbeständigem Eisenmaterial wie z. B. St 37 bestehen, bestehen die Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc. aus harten Legierungswerkstoffen mit einer Härte von mehr als 50 HRC (Härteprüfung nach Rockwell C). Das Einbringen des Schweißgutes in die Kammern zwischen den jeweiligen Flacheisen mittels der Schweißelektroden kann von Hand oder mit besonderem Vorteil voll mechanisiert erfolgen.
Wird eine derart vorbehandelte Walze in einer Hochdruck-Walzenpresse zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes eingesetzt, so werden in die Zwischenräume bzw. Kammern zwischen den Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc. die Gutmaterialien mit hohem Druck hineingepreßt und dieses Gutmaterial verbleibt in den Kammern als hochdichter zusammengepreßter aus feinen Partikeln zusammengesetzter Preßkörper 20, 21 etc., wobei diese Preßkörper den autogenen Verschleißschutz für die Walzenoberfläche 10 bilden. Die Flacheisen 12 bis 16 etc. bleiben als "verlorene Form" in der erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung zurück, wo sie, nachdem sie ihre Funktion als Schmelzbadstütze erfüllt haben, in keiner Weise mehr stören.
Als Ausführungsbeispiel wird angegeben, daß die Breite der Profilbalken-Schweißungen 18, 19 kleiner etwa 30 mm, z. B. ca. 20 bis 25 mm betragen kann. Die Breite der Kammern 20, 21 zwischen den Profilbalken-Schweißungen 18, 19, die sich im Betrieb der Walzenpresse mit hochverdichtetem zusammengepreßten Gutmaterial füllen, d. h. also die lichte Weite zwischen den Flacheisen 12, 13 bzw. 14, 15 kann etwa kleiner 40 mm, z. B. 10 bis 25 mm betragen.
Wenn die gesamte erfindungsgemäße Oberflächenpanzerung verschlissen ist, kann die Walze dadurch einfach regeneriert werden, indem auf die Walzenoberfläche erneut die Oberflächenpanzerung aufgebracht wird Bei auftretenden Teilausbrüchen der erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung können diese an den lokalen Stellen einfach wieder repariert werden. Nut- und Bohrungsarbeiten werden dabei am Walzenkörper nicht erforderlich.

Claims (6)

  1. Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes, mit einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche (10) mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profilen, die durch Auftragsschweißung von harten metallischen Werkstoffen erzeugt sind und die zwischen sich Kammern zur Aufnahme von zusammengepreßtem feinkörnigen Gut bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile durch Profilbalkenschweißung (18, 19) jeweils zwischen zwei benachbarten Schweiß-Schmelzbadstützen (13, 14 bzw. 15, 16) hervorgegangen sind, wobei in Walzenumfangsrichtung gesehen jede übernächste Kammer zwischen benachbarten Schweiß-Schmelzbadstützen mit Auftrags-Schweißmaterial (1 bis 4) gefüllt ist, während die dazwischenliegenden Kammern (20, 21) das im Walzenspalt zusammengepreßte feinkörnige Gut aufnehmen.
  2. Oberflächenpanzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzbadstützen aus auf die Walzenoberfläche (10) gehefteten schmelzbadbeständigen Profileisen (12 bis 16) bestehen.
  3. Oberflächenpanzerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profileisen hochkant stehende Flacheisen (12 bis 16) oder Eisendrähte sind, die vor der Profilbalken-Schweißung (18, 19) auf die Walzenoberfläche (10) geheftet sind.
  4. Oberflächenpanzerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzbadstützen (12 bis 16) achsparallel oder mit einem Winkel zur Walzenachse, z. B. pfeilförmig in Form eines V-Profils auf die Walzenoberfläche (10) geheftet sind.
  5. Oberflächenpanzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren Auftrags-Schweißlagen (4) der formgeschweißten Profilbalken-Schweißungen (18, 19) aus dem gleichen oder einem härteren Legierungswerkstoff bestehen als die radial inneren Auftrags-Schweißlagen (1, 2).
  6. Oberflächenpanzerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Legierungswerkstoffe der Profilbalken-Schweißungen (18, 19) wenigstens in den radial äußeren Bereichen eine Härte von mehr als 50 HRC (Härteprüfung nach Rockwell C) aufweisen.
EP97114251A 1996-11-08 1997-08-19 Verschleissfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes Ceased EP0846496A1 (de)

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