Struktury i odporność na zużywanie ścierne materiałów stosowanych na płyty wykładzinowe zsuwni i przesypów koparek węgla brunatnego

• Autorzy: Cegiel L. , Kozerska A. , Pękalski G.

Warianty tytułu

EN

Structure and resistance to abrasive wear of materials used for lining plates of chutes and dumpers in brown coal excavators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zsuwnie, leje przesypy maszyn podstawowych węgla brunatnego są zespołami konstrukcyjnymi narażonymi na obciążenie dynamiczne oraz intensywne zużywanie ścierne. Okresy efektywnej eksploatacji tych zespołów mogą być regulowane (wydłużane) przez odpowiedni dobór materiałów na płyty wykładzinowe. Efektywność stosowanych metod zależy nie tylko od rodzaju obciążeń, warunków urabiania i rozwiązań konstrukcyjnych, ale także od składu chemicznego i budowy strukturalnej stosowanych na płyty materiałów. Wśród materiałów dotychczas stosowanych na płyty wykładzinowe najczęściej stosowana jest stal gatunku 35SG i napawanie różnymi elektrodami stale niestopowe i niskostopowe ( w rozpatrywanym przypadku stal 18G2A). Produkowano także płyty z żeliw, które są przez normy ujmowane jako odporne na ścieranie. Współpracując z BOT - KWB "Turów" Bogatynia S.A. pozyskano informacje dotyczące przebiegu eksploatacji zsuwni stałej kotła czerpakowego i przesypu głównego koparki KWK 1500s. Ustalono rodzaje rozwiązań materiałowych oraz pobrano próbki materiałowe w stanie przed i poeksploatacyjnym (stal 35SG i napawana stal 18G2A). Wykładziny żeliwne były dostępne tylko w stanie poeksploatacyjnym. W wyniku badań własnych określono makroskopowe cechy ich zużywania, określono składy chemiczne i twardości badanych materiałów oraz dokonano opisu ich budowy strukturalnej. Wykazano, że na płyty stosowano stal 35SG w stanie dostarczenia, wysokostopowe żeliwo chromowe oraz stal 18G2A z napoiną Fe~17% Cr~4%. Wykorzystując także wcześniejsze wyniki badań realizowanych w IMiMT Politechniki Wrocławskiej [4-6] wykazano małą przydatność płyt ze stali 35SG i żeliwa chromowego. Zaproponowano zastosowanie na płyty wykładzinowe zsuwni stałej koła czerpakowego oprócz napawanej stali 18G2A płyt z nowoczesnych stali typu Hardox i HTK. Zaplanowano w tym celu stosowny eksperyment eksploatacyjny.

EN

Chutes, hoppers and dumpers of the basic brown coal machines are structural assemblies exposed to dynamic loads and intensive abrasive wear. Periods of effective operation of those assemblies may be controlled (extended) by proper selection of materials for lining plates. Effectiveness of the methods used depends not only on the load types, mining conditions and design solutions, but also on the chemical composition and structural build of materials used for the plates. Among the materials used so far for the lining plates the most frequently applied is steel of the 35SG grade, as well as alloyed and unalloyed steels (in this case the 18G2A grade steel) padded with various electrodes. Also, cast iron plates have been produced, which are considered as resistant to abrasion by the relevant standards. In co-operating with BOT - KWB "Turów" Bogatynia S.A., essential information concerning the operational history of the fixed chute in the scoop and the main dumper of KWK 1500s excavator have been obtained. Material solution types have been selected and material samples before and after operation have been collected (grade 35SG steel and padded 18G2A grade steel). Cast iron linings were available only in the after-operation state. As a result of own tests, macroscopic features of their wear, chemical composition and hardness of the tested materials have been determined, as well as their structural build description has been made. It has been shown that the plates were made of the 35SG steel as delivered, high-alloy chromium cast iron, as well as 18G2A grade steel with Fe~17%Cr~4% padding. By using also results of earlier tests conducted in the IMS&M of the Wrocław Technical University [4-6], a low suitability of plates from 35SG grade steel and chromium cast iron have been shown. Besides the 18G2A grade padded steel also the modern Hardox and HTK steels have been proposed for lining plates of the fixed chute of scoop. An appropriate operating experiment has been planned for that purpose.

Słowa kluczowe

PL

koparki górnicze; KWB Turów; zużycie ścierne

EN

mining excavator; wear resistance

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 48, nr 5-6
• Strony: 56--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Cegiel L.

autor

Kozerska A.

autor

Pękalski G.

• Zakład Materiałoznawstwa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Gajek K., Analiza przebiegu zużywania czerpaków, zębów czerpaków, zsuwni i przesypów maszyn górnictwa odkrywkowego, praca dyplomowa - inżynierska, Wrocław, 2005, opiekun pracy Grzegorz Pękalski
• [2] Pawłowski Т., Monitoring przebiegu eksploatacji zsuwni i przesypów koparki K9 w KWB „ Turów " Bogatynia, Zbiór danych do pracy dyplomowej - inżynierskiej, Bogatynia, 2005, opiekun pracy Grzegorz Pękalski
• [3] Pękalski G., Dudziński W., Sachadel W., Alenowicz J., Some macro and microstruktural aspects of pod welded layer durability, Arcves of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 5, N2, 2005
• [4] Moll R., Stram Т., Strukturalne aspekty odporności na zużywanie ścierne na przykładzie stali 35SG i wybranych gatunków napoin, Raport IMiMT Politechniki Wrocławskiej, PIRE 26, 1994
• [5] Pękalski G., Sobis Т., Stram Т., Widanka K., Badania stali St3S i 35SG z napoinami Fe-Cr-C i Fe-Cr-C-V stosowane na zęby czeków i leje zasypowe, Raport IMiMT Politechniki Wrocławskiej, Spr. Nr 9, 1994
• [6] Capanidis D., Konat Ł., Pękalski G., Sachadel U., Wieleba W., Możliwości zastosowania stali Hardox a ich struktury i wybrane właściwości, Materiały XVIII Konferencji „Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych", Zakopane, 2005
• [7] Pękalski G., Wybrane zagadnienia materiałowe elementów maszyn górnictwa odkrywkowego narażonych na zużywanie ścierne a możliwości zastosowania stali Hardox, Górnictwo Odkrywkowe, Nr 4-5, 2005
• [8] Gierek A., Bajka L., Żeliwa stopowe jako tworzywo konstrukcyjne, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1976
• [9] Bungardt K., Kunze E., Horn E., Untersuchungen über der Aufbach des Systems Eisen - Chrom - Kohlenstoff, Arch. für Eisenhüten weisen, N3, 1958
• [10] Pękalska L., Pękalski G., Budowa fazowa i struktury napoin stosowanych w górnictwie węgla brunatnego, Węgiel Brunatny, Wyd Specjalne, 2000