Entre em qualquer planta de britagem e pergunte ao engenheiro de manutenção qual o tipo de manganês que eles utilizam, e é provável que você obtenha uma resposta confiável, apoiada pelo hábito e não pela engenharia. A maioria das operações é padronizada de acordo com o que o gerente anterior do local solicitou ou simplesmente escolhe o número mais alto disponível sob a suposição de que mais manganês significa melhor desempenho. Essa suposição não está apenas errada -, é discretamente cara.
A realidade é que selecionar o tipo correto de manganês é um exercício de correspondência entre seu material, seu tipo de britador e suas condições operacionais. Use a classe errada na aplicação errada e você desgastará as peças mais rápido do que o necessário ou as quebrará completamente. Compreender por que Mn13, Mn18 e Mn22 se comportam de maneira diferente sob carga é a base de toda decisão correta sobre peças de desgaste.
O triturador está funcionando
Por que o aço manganês funciona dessa maneira
Todos os três tipos pertencem à família do aço manganês austenítico, originalmente desenvolvido por Sir Robert Hadfield em 1882 e ainda é o material dominante para revestimentos de britadores em todo o mundo. O comportamento definidor dessas ligas é o endurecimento por trabalho. Quando a superfície do aço é submetida a impactos compressivos repetidos, a microestrutura austenítica sofre transformação-induzida por deformação por meio de geminação mecânica e conversão martensítica. O resultado é um aumento progressivo na dureza da superfície, de aproximadamente 200 HB na condição-fundida até 450 a 550 BHN ou superior durante a britagem ativa, enquanto o núcleo permanece resistente e dúctil o suficiente para absorver choques sem fraturar.
O detalhe crítico que a maioria dos compradores não percebe é este: a resposta de endurecimento do trabalho requer energia de impacto adequada para ser acionada. Sem impacto suficiente, o aço permanece macio e simplesmente desaparece. Quanto maior o teor de manganês, maior será o limite de dureza potencial, mas também maior será o limite de energia de impacto necessária para alcançá-lo. É exatamente por isso que executar o Mn22 em uma aplicação-de baixa energia é contraproducente. O aço nunca endurece, a superfície permanece próxima da-suavidade fundida e as taxas de desgaste aceleram em vez de melhorar. Você paga um custo adicional por uma desvantagem de desempenho.
O que as três séries realmente proporcionam
O número em cada designação de classe refere-se à porcentagem aproximada de manganês na liga. As adições de cromo, indicadas pelo sufixo Cr em classes como Mn13Cr2 ou Mn18Cr2, melhoram a dureza inicial e promovem uma distribuição mais fina de metal duro, e é por isso que a maioria dos fabricantes sérios de peças de desgaste agora fornecem versões modificadas de cromo-como padrão.
| Nota | Conteúdo de manganês | Superfície Endurecida por Trabalho (BHN) | Melhor perfil de aplicativo |
|---|---|---|---|
| Mn13/Mn13Cr2 | ~13% | 450 a 500 | Rocha macia a média, calcário, reciclagem, carga variável |
| Mn18/Mn18Cr2 | ~17–19% | 500 a 550 | Rocha dura, granito, basalto, alimentação de estrangulamento consistente |
| Mn22/Mn22Cr2 | ~21–23% | 550+ | Serviço extremo, quartzito, taconita, minérios com alto teor de sílica |
Mn13 é a nota que lida bem com a imprevisibilidade. Seu conteúdo relativamente moderado de manganês proporciona excelente tenacidade e alta tolerância ao impacto, tornando-o a escolha correta quando as condições de alimentação variam, quando ferro residual ou vergalhões podem entrar na câmara ou quando o material a ser triturado é calcário, dolomita ou outros agregados mais macios. Ele endurece adequadamente sob impacto moderado e oferece vida útil confiável com menor custo de material por unidade. Exigir uma qualidade mais elevada aqui não prolongará a vida útil do revestimento. Isso irá encurtá-lo.
Mn18 é o padrão da indústria por um motivo. Com 17 a 19 por cento de manganês, encontra-se no ponto de equilíbrio ideal entre tenacidade e potencial de endurecimento para a mais ampla gama de aplicações em rochas duras. Sob condições consistentes de alimentação de estrangulamento, as superfícies Mn18 atingem 500 a 550 BHN em serviço, proporcionando o tipo de retenção de borda do qual dependem os operadores em pedreiras de granito e plantas de agregados de basalto. Se você está jogando hard rock e não sabe por onde começar, Mn18 é quase sempre a primeira escolha correta.
Mn22 é um nível especializado, não uma atualização universal. Ele atinge os valores de dureza endurecidos mais altos dos três, mas exige condições de britagem genuinamente agressivas e de alta{2}}energia para chegar lá. As aplicações que justificam o Mn22 incluem câmaras de britagem primária grossa que processam quartzito, agregados com alto teor de sílica, minério de ferro ou taconita, onde o Mn18 se desgasta visivelmente mais rápido do que os alvos de campanha aceitáveis.
Balanço da mandíbula e placas fixas Mn13: quando o grau inferior é a escolha certa
Um dos erros mais persistentes na seleção do revestimento do britador de mandíbulas é especificar um teor de manganês mais alto do que a aplicação realmente garante.Balanço da mandíbula e placas fixas Mn13permanecem a especificação correta em uma gama mais ampla de aplicações do que muitos operadores imaginam. Em operações de reciclagem que processam detritos de demolição de concreto, em britadores de mandíbulas secundários que lidam com agregados pré{1}}triturados e em qualquer aplicação de mandíbula onde a composição da alimentação é variável e o risco de resíduos de metal é real, as placas Mn13 oferecem tenacidade e absorção de impacto superiores em comparação com Mn18 ou Mn22.
A geometria do esmagamento da mandíbula também é importante. Tanto a placa de mandíbula fixa, que é montada na estrutura estacionária, quanto a placa de mandíbula oscilante, que se fixa ao pitman e fornece o movimento de fechamento, sofrem desgaste altamente localizado concentrado na zona de britagem inferior. Quando o material de alimentação não é consistentemente duro o suficiente para promover o endurecimento total, o manganês em graus mais elevados permanece em seu estado austenítico macio e a superfície da placa desgasta-se por simples abrasão. O giro da mandíbula e as placas fixas Mn13 nessas condições terão desempenho superior às classes mais altas porque a relação entre resistência-e-custo é mais apropriada ao mecanismo de desgaste real.
As placas da mandíbula nos britadores de mandíbulas costumam ser um grau inferior às próprias placas da mandíbula exatamente por esse motivo. Uma configuração de campo comum combina placas de mandíbula Mn18Cr2 com placas de bochecha Mn13Cr2 ou Mn14, uma vez que as placas de bochecha apresentam menos impacto compressivo e mais abrasão por deslizamento.
Balanço de mandíbula e placas fixas DUMA Mn13
Mn18 para operações de britador de mandíbula móvel
As operações de britagem móvel apresentam um conjunto específico de desafios que tornam a seleção de materiais mais consequente do que em instalações fixas. A consistência do feed muda constantemente à medida que a máquina rastreia um site. Eventos de impacto causados por materiais superdimensionados, contaminação e tipos de rochas variáveis são mais frequentes do que em ambientes de fábrica controlados. O custo de uma troca não planejada do revestimento em uma unidade móvel envolve não apenas as peças, mas também o tempo de inatividade da máquina, atrasos no posicionamento e interrupção na sequência de escavação.
O Mn18 para aplicações de britadores de mandíbulas móveis tornou-se a recomendação padrão da indústria precisamente porque lida bem com essa variabilidade. O maior teor de manganês em comparação com o Mn13 proporciona uma janela de endurecimento mais ampla e sua resistência ao impacto permanece alta o suficiente para absorver os eventos de choque que são comuns na operação móvel, sem o risco de rachaduras que o Mn22 pode apresentar quando as condições de impacto são inconsistentes. Os operadores que processam granito, calcário duro ou rochas duras mistas em um britador móvel obterão consistentemente campanhas de revestimento mais longas e mais previsíveis com o Mn18 do que com qualquer um dos tipos vizinhos.
O tipo de britador molda a classe correta
A mesma rocha processada através de diferentes tipos de britadores pode exigir diferentes tipos de manganês porque o perfil de carga mecânica muda fundamentalmente entre os tipos de máquina.
Nos britadores de mandíbulas, o mecanismo de desgaste dominante é o impacto compressivo combinado com alguma abrasão por deslizamento à medida que o material passa pela câmara. Mn13Cr2 lida com a maioria das aplicações de calcário e reciclagem; Mn18Cr2 é o padrão para britagem primária de granito e rocha dura; Mn22Cr2 é justificado apenas para britadores de mandíbulas muito grandes que processam minérios de abrasão genuinamente-alta.
Nos britadores cônicos, a interação entre o manto e o revestimento do bojo cria uma ação de compressão compressiva que é menos impactante, mas mais contínua do que a britagem de mandíbula. Mn18Cr2 é o padrão da indústria para revestimentos de britadores cônicos secundários e terciários na produção de rocha dura. O Mn13Cr2 é adequado para cones de britagem finos onde o ajuste do lado fechado é apertado e a energia de impacto por ciclo é menor. O Mn22Cr2 serve cones primários de alto-desempenho na mineração de rochas duras, onde a abrasividade da alimentação é consistentemente severa.
Nos britadores de impacto de eixo horizontal, o cálculo muda. As barras de impacto sofrem impacto de alta velocidade em vez de força compressiva, e o mecanismo de desgaste é dominado por abrasão em vez de compressão. O aço manganês simples às vezes é substituído inteiramente pelo ferro branco com alto teor de cromo em aplicações HSI altamente abrasivas, embora as barras de impacto Mn14 e Mn18Cr2 permaneçam apropriadas onde o risco de metal residual torna a tenacidade uma prioridade sobre a resistência à abrasão pura.
Protocolo de interrupção-: a etapa ignorada pela maioria das operações
Selecionar a nota correta é apenas metade da equação. Novos revestimentos de manganês chegam da fundição com dureza Brinell de aproximadamente 200 a 220, que é essencialmente aço macio. Eles exigem um amaciamento-controlado para desenvolver a camada superficial-endurecida que proporciona vida útil ao desgaste do projeto.
Operar imediatamente um novo revestimento de manganês com capacidade total é uma das maneiras mais confiáveis de reduzir sua vida útil. Sob carga total, antes que a superfície tenha endurecido, o manganês pode deformar-se plasticamente em vez de endurecer por deformação. Nas mantas do britador cônico, isso produz fluxo de metal, onde o material literalmente migra sob pressão, distorcendo o perfil e potencialmente travando o anel de ajuste. O protocolo correto é operar o britador a aproximadamente 50% da capacidade nominal durante as primeiras quatro a seis horas, permitindo que o mecanismo de endurecimento da superfície estabeleça uma camada de blindagem estável antes que a carga progressiva aumente para taxas de produção plenas.
Tomando a decisão
Três questões resolvem a maioria das decisões de seleção do tipo de manganês: Qual é a dureza e a abrasividade do seu material de alimentação? Qual é o tipo de britador e que energia de impacto ele gera nas suas configurações operacionais? Você observou rachaduras, o que sugere um grau muito alto, ou desgaste abrasivo incomumente rápido, que sugere um grau muito baixo?
As respostas a essas três perguntas são mais diretamente relacionadas ao desempenho do liner do que qualquer especificação de catálogo. Mn13 não é uma escolha orçamentária e Mn22 não é uma atualização automática de desempenho. São ferramentas projetadas para trabalhos específicos, e a operação que as utiliza corretamente sempre superará aquela que tem como padrão o hábito ou o preço.
