WO2003011465A1 - Oberflächenprofilierung für die walze einer hochdruck-gutbettwalzenmühle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Hochdruck- Gutbett-Walzenmühle, wobei die Verschleissfestigkeit der von vorstehenden Profilkörpern gebildeten Oberflächen- profilierung der über die Walzenbreite unterschiedlichen betrieblichen Verschleissbeanspruchung pro Oberflächeneinheit derart angepasst ist, dass sich über die Walzenbreite ein annähernd gleichmassiges Verschleissprofil ergibt.

Description

Oberflächenprofilierung für die Walze einer Hochdruck- Gutbettwalzenmühle

Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Hochdruck- Gutbettwalzenmühle, mit einer Oberflächenprofilierung, die aus einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander und über die gesamte Walzenbreite angeordneten, nach außen vorstehenden, verschleißfesten Profilkörpern besteht.

Für die Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes sind Hochdruck-Gutbettwalzenmühlen bekannt, deren Walzen eine Oberflächenprofilierung aufweisen, die aus einer Vielzahl verschleißfester Profilkörper besteht. Zwischen benachbarten Profilkörpern bilden sich damit Taschen, die im Betrieb der Gutbettwalzenmühle mit zusammengepreßtem feinkörnigen Material ausgefüllt sind, das als Walzenverschleißschutz wirkt (EP-B2 0 443 195) .

Da die Profilkörper im Betrieb der Hochdruck-Gutbett- Walzenmühle sehr starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, ist es bekannt, die teilweise in den Walzenkörper eingelagerten, stiftförmigen Profilkörper härter als das sie umgebende Walzenmaterial auszubilden (EP-Bl 0 516 952) .

Es ist weiterhin bekannt, die Profilkörper als Noppenbolzen auszubilden und sie auf die Walzenoberfläche aufzuschweißen (DE-C2 40 36 040) .

Noppen sind im allgemeinen Hartmetallstifte, die auf den aus Vergütungsstahl hergestellten Walzengrundkörper geschweißt oder gesteckt werden. In jüngster Zeit werden die Noppen vielfach gänzlich aus Schweißgut aufge- tragen, wobei für den Walzengrundkörper meist ein Werkstoff mit höherer Streckgrenze gewählt wird (ZKG International Nr.7/1997, S.384-392).

Um das Standzeitvermögen einer Oberflächenpanzerung mit Noppenbolzen auch bei Einwirkung hoher Preßdrücke zu verbessern, ist es weiterhin bekannt, die Noppenbolzen jeweils aus einem radial inneren, mit der Walzenoberfläche gut verschweißbaren Bolzenteil und einem den radial inneren Bolzenteil abdeckenden, härteren äußeren Bolzenteil zusammenzusetzen (DE-Al 44 31 563) .

Die DE-A-196 18 143 beschreibt die Möglichkeit, den Walzenkörper mit stiftförmigen Profilkörpern zu schützen. Da die axialen Randbereiche einem niedrigeren Verschleiß ausgesetzt sind, wird vorgeschlagen, die stift- förmigen Profilkörper nur in dem in einem hohen Verschleiß ausgesetzten mittleren Hauptteil der Walzenoberfläche anzubringen.

Die DE-A-39 04 678 betrifft die Problematik, daß sich im Betrieb der Walzenpressen ein mulden- oder wannen- förmiges Verschleißprofil ausbildet. Es wird daher vorgeschlagen, eine verschleißfeste Walzenpanzerung durch eine geschweißte Panzerung oder einen gegossenen oder gewalzten einteiligen oder mehrteiligen verschleißfesten Walzenmantel vorzusehen, wobei die Oberfläche verschleißtechnisch so ausgebildet ist, daß die im Bereich der Walzenenden gelegenen seitlichen Anteile der verschleißfesten Walzenoberfläche gezielt schneller verschleißen und dieser höhere Verschleiß dem Entstehen der seitlichen Wulste auf der Walzenoberfläche entgegenwirkt . Trotz aller bisherigen Bemühungen ist jedoch das Standzeitvermögen von Walzen mit verschleißfesten Profilkörpern vielfach ungenügend und bedingt zeit- und kostenintensive Maschinenstillstände.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walze mit einer Oberflächenprofilierung aus verschleißfesten Profilkörpern so auszubilden, daß sich ein besonders langes Standzeit ermögen ergibt .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verschleißfestigkeit der Oberflächenprofilierung der über die Walzenbreite unterschiedlichen betrieblichen Verschleißbeanspruchung pro Oberflächeneinheit derart angepaßt ist, daß sich über die Walzenbreite ein annähernd gleichmäßiges Verschleißprofil ergibt.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß im Betrieb einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle die Druckbeanspruchung über der Walzenbreite sehr ungleichförmig ist. Je nach Mahlgut und Fahrweise der Maschine fällt der Druck an den Walzenrändern sehr stark, teilweise bis auf Null, ab. Hieraus resultiert ein ganz ungleichmäßiger Verschleiß über der Walzenbreite: Der Verschleiß ist im Mittenbereich meist sehr viel stärker als in den Randbereichen.

Da sich durch dieses ungleichförmige Verschleißprofil das Mahl erhalten der Gutbettwalzenmühle zunehmend verschlechtert, ist schließlich ein mechanisches Abarbeiten der Randbereich zur Egalisierung der Oberfläche erforderlich. Bei dieser Überarbeitung erweisen sich jedoch gerade die vorstehenden Profilkörper hoher Verschleißfestigkeit als ausgesprochen nachteilig, da sie nur schwer und mit erheblichem Zeitaufwand bearbeitet werden können.

Erfindungsgemäß wird daher die Verschleißfestigkeit der Oberflächenprofilierung der über die Walzenbreite unterschiedlichen betrieblichen Verschleißbeanspruchung pro Oberflächeneinheit angepaßt, und zwar derart, daß sich im Idealfall über die ganze Walzenbreite ein annähernd gleichmäßiges Verschleißprofil ergibt.

Zu diesem Zweck können in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, Profilkörper höherer Härte als in den übrigen Oberflächenzonen vorgesehen werden.

Weiterhin ist es möglich, in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, pro Flächeneinheit mehr Profilkörper und/oder Profilkörper mit einer verschleißfesteren Formgebung als in den übrigen Oberflächenzonen vorzusehen.

Auf diese Weise ergibt sich ein deutlich verbessertes Standzeitvermögen der Oberflächenprofilierung, und man verringert die Zahl der zeit- und kostenintensiven Maschinenstillstände zur Egalisierung der Walzenoberfläche. Auch die Nachbearbeitung der Walzenoberfläche während der Standzeit wird minimiert .

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht . Fig.l zeigt eine schematische Aufsicht auf die Walzen 1 und 2 einer bekannten Hochdruck-Gutbettwalzenmühle. Sie weisen eine Oberflächenprofilierung auf, die aus einer Vielzahl von verschleißfesten Profilkδrpern 3 besteht, die mit Abstand voneinander an der Walzenoberfläche angebracht sind und nach außen vorstehen. Diese Profil- körper 3 sind dabei in der bisher üblichen Weise alle gleich ausgebildet und gleichmäßig über die Walzenoberfläche verteilt.

Im Betrieb füllen sich die Zwischenräume zwischen benachbarten Profilkörpern mit zusammengepreßtem feinkörnigen Mahlgut 4, das damit einen autogenen Verschleißschutz für den Walzenmantel bildet.

Fig.2 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Ober- flächenprofilierung über die Walzenbreite B. Die Profilkörper 3 im Mittenbereich der Walzenbreite sind aufgrund des in diesem Bereich wesentlich höheren Mahl- druckes viel stärker verschlissen als die Profilkörper 3' in den Randbereichen der Walze, in denen - je nach Mahlgut und Fahrweise der Mühle - der Walzendruck und damit auch der Verschleiß stark abfällt.

Das Verschleißprofil (Profillinie 5) ist daher über die Walzenbreite B sehr ungleichförmig und bedingt bereits nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebszeit ein zeit- und kostenintensives Egalisieren der Walzenoberfläche durch teilweises Abtragen der Profilkörper 3 ' in den Randbereichen.

Fig.3 veranschaulicht demgegenüber ein Ausführungsbei- spiel der erfindungsgemäßen Lösung. Hierbei sind im Mittenbereich 6 der Walzenbreite mehr Profilkörper 3 pro Flächeneinheit der Walzenoberfläche vorgesehen als in den Randbereichen 7, 8. In den Randbereichen können dabei zwischen 1 und 400 Profilkorper pro m weniger eingesetzt werden.

Es versteht sich, daß die Dichte der pro Flächeneinheit an der Walzenoberfläche vorgesehenen Profilkorper zweckmäßig kontinuierlich vom Bereich höchster Druckbeanspruchung bis zu den Rändern hin verringert wird.

Fig. veranschaulicht in einem schematischen Querschnitt ein Ausführungsbeispiel, bei der im äußeren, vergleichsweise wenig beanspruchten Zone 7 einfache, stiftförmige Profilkörper 3a vorgesehen sind, während in der hochbeanspruchten Zone 6 im Mittenbereich der Walzenbreite zusammengesetzte Profilkörper 3b angebracht sind. Sie bestehen beispielsweise aus einem Grundkörper 3b-L und einem besonders hochwertigen Verschleißkopf 3b₂.

Durch geeignete Wahl der Anzahl (Verteilungsdichte) , Formgebung und Härte der in den einzelnen Bereichen der Walzenoberfläche vorgesehenen Profilkorper läßt sich erfindungsgemäß somit das Verschleißprofil über die gesamte Walzenbreite weitgehend vergleichmäßigen und dadurch das Standzeitvermögen der Oberflächenprofilierung deutlich verbessern.

Der Walzenmantel, an dessen Oberfläche die Profilkörper vorgesehen sind, kann in üblicher Weise aus einem oder mehreren in sich geschlossenen Bandagenringen oder aus einzelnen, mit dem Walzengrundkörper lösbar verspannten Segmenten bestehen. Die Profilkörper sind im einfachsten Fall stift- oder noppenförmig ausgebildet und werden zweckmäßig durch Auftragsschweißung auf die Walzenoberfläche aufgebracht .

Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich auch aufwendiger gestaltete Profilkörper mit besonders hoher Verschleißfestigkeit Verwendung finden, und zwar zweckmäßig gezielt in denjenigen Bereichen der Walzenoberfläche, in denen mit den größten betrieblichen Druckwerten und dem stärksten Verschleißangriff zu rechnen ist .

Claims

Patentansprüche :

1. Walze für eine Hochdruck-Gutbettwalzenmühle, mit einer Oberflächenprofilierung, die aus einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander und über die gesamte Walzenbreite angeordneten, nach außen vorstehenden, verschleißfesten Profilkörpern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißfestigkeit der Oberflächenprofilierung der über die Walzenbreite unterschiedlichen betrieblichen Verschleißbeanspruchung pro Oberflächeneinheit derart angepaßt ist, daß sich über die Walzenbreite ein annähernd gleichmäßiges Verschleißprofil ergibt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, Profilkörper höherer Härte als in den Randbereichen vorgesehen sind.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, pro Flächeneinheit mehr Profilkorper als in den Randbereichen vorgesehen sind.

4. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, Profilkörper mit einer verschleißfesteren Formgebung als in den Randbereichen vorgesehen sind.

5. Walze nach Anspruch 1 mit einem Walzengrundkörper und einem Walzenmantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenmantel, an dessen Oberfläche die Profil- körper angebracht sind, aus wenigstens einem in sich geschlossenen Bandagenring oder aus einzelnen, mit dem Walzengrundkorper lösbar verspannten Segmenten besteht .

6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilkörper stift- oder noppenförmig ausgebildet sind.

7. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilkörper durch Auftragsschweißung auf die Walzenoberfläche aufgebracht sind.