压辊的环形轮箍和用于制造该环形轮箍的方法

摘要

为了给用于压碎颗粒状的物料的滚压机的压辊提供一环形轮箍，其外表面总是具有一个高的硬度并由此具有强的耐磨性，但是其径向的内部区域为了避免轮箍裂缝具有低的硬度，按本发明建议，轮箍(10，11)的材料包括具有至少合金元素Ni和Mo的球墨铸铁和具有一带剩余奥氏体的贝氏体结构，环形轮箍(10)的表层(11)含有马氏体，以便形成自硬化的表面，所述马氏体通过轮箍表面的外部压力负荷在压辊运行时不断重新地形成。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有耐磨表面的环形轮箍，用于压处理颗粒状物料的压辊尤其是用于物料床粉碎装置(Gutbettzerkleinerung)的滚压机。除此还涉及制造一种这样的压辊-环形轮箍的方法。

背景技术

在辊碾磨时，颗粒状的易脆的碾磨物被吸入辊间隙中并且在那里经受压碎，两个可旋转支承的相对旋转辊通过该辊间隙相互隔开。也已知的是，在高压-辊碾磨的辊间隙中的所谓的物料床粉碎装置也称作滚压机，其中在物料床(Gutbett)中亦即在两个辊表面之间相互挤压的物料堆中通过摩擦吸入辊间隙中的碾磨物料的单个颗粒在使用大的压力情况下被相互地压碎。在此辊表面经受高的磨损应力，因此这种辊表面必须满足如下的要求：

它应该具有强的耐磨性，能够低成本地制造，可以由滚压机的操作者维修，并且对于待粉碎的物料具有良好的吸入性能。

由专业杂志“ZKG International”1997年第7期第384-392页的论文，在第384页第1段中对于在高压滚压机中的磨损保护已知的是，由冷硬铸铁制成的辊轮箍由于它的高抗压性是有利的，并且通过由合金球墨铸铁制成的轮箍能实现滚压机的长的使用寿命。在材料学中，“球墨铸铁”为带球状石墨的铸铁。此外，在专业杂志“设计+浇铸(konstruieren+giessen)”1988年第1期的再版中，由杜塞尔多夫的铸造应用中心(Zentral für Guβverwendung，Düsseldorf)的论文“具有球状石墨的铸铁(Gusseisen mit Kugelgraphit)”(可锻的铸铁)已知，球墨铸铁通过特殊的热处理，所谓的贝氏体调质处理得到可锻性和抗压性。

由EP-A0563564和EP-A0916407已知，由贝氏体铸铁合金制造碾磨辊的冷硬铸铁-外壳，为了提高耐磨性和碾物的吸入性，在辊外壳的外圆周面上设置一个由硬质合金堆焊焊接材料形成的表面轮廓。堆焊焊道能有助于改善目的物的吸入性能，但不能用于自形成的磨损保护，因为带有典型的倒圆的轮廓的堆焊焊道不能持久地保持进入焊道之间空间的物料。

最后，由EP-B0516952的图2已知，为了使滚压机的辊表面更耐磨，通过在辊表面设置多种预制造的硬质合金体如栓钉，其装入到辊外壳的相应盲孔中。在所谓的格栅铠装(Rasterpanzerung)上，设置朝向辊外表面外部的具有一定高度的栓钉，它们以这样的间距相互设置，使得在运行滚压机时在辊表面上，所述栓钉之间的空间以相互挤压的细颗粒状的物料保持填充，它对于辊外表面形成了自形成的磨损保护，并且由于它的粗糙性，它也具有良好的吸入特性。这种已知的具有的辊表面铠装在实践中在特别是矿石材料的物料床粉碎装置上经受考验，所述辊表面铠装具有带高耐磨性材料的交替区域和另外的耐磨性的中间空间区域。

发明内容

本发明的目的在于，特别为用于压碎颗粒状的物料的滚压机的压辊提供一环形轮箍，它的外表面总是具有强的耐磨性，不必使用嵌装的硬质合金体如粉末冶金制成的栓钉。

这个目的可以按本发明通过在权利要求1要求保护的环形轮箍来实现，该环形轮箍通过具有权利要求5所述特征的方法制造。本发明有利的发明的构造在从属权利要求中给出。

特别是用来压碎颗粒状物料的压辊的按本发明的环形轮箍的材料包括由带剩余奥体的贝氏体结构的球墨铸铁组成，其中材料在其特性方面如此设定，它具有这样的可锻性，使得其壁厚最多约为500mm的环形轮箍可以无断裂危险地在具有轴颈的辊基体上热压配合。出乎意料地发现，通过轮箍表面的外部压力负荷，浇铸材料在其表面上和在其表层中由于马氏体的形成而变硬。也就是说，在按本发明的环形轮箍上，最大的硬度和耐磨性主要位于轮箍的表面和表层上，而不是在轮箍的径向的内部区域中。轮箍表层的硬度在辊压机工作时不断形成并且重新形成，直到轮箍的长的使用期限后消耗结构上所需的剩余壁厚度。按本发明的环形轮箍形成自硬化的表层。

在轮箍的外表面中形成彼此间隔的凹槽，例如通过浇铸或者通过机械加工特别是槽磨削形成，从而在辊压机运行时，待处理的物料被挤入到环形轮箍的成形的外表面的凹槽中，其在辊转动时保留在那里，为轮箍表面提供自形成的耐磨保护，由于它的粗糙度也具有良好的吸入特性。在此位于相互间隔的凹槽中间的成型凸出部还通过硬质材料组成的堆焊焊道铠装。所述按本发明的环形轮箍的额外铠装没有问题，因为在堆焊过程中产生的焊接应力通过相互间隔的槽之间的材料凸起的确定尺寸和几何形状的分配中被抵消了，从而通过此方法避免了由于焊接环形轮箍材料的开裂。

用于制造压处理颗粒状的物料尤其是用于物料床粉碎装置的滚压机的压辊-环形轮箍的方法，按本发明其特征在于：由具有至少合金元素Ni和Mo的球墨铸铁在避免珠光体结构的情况下浇铸环形轮箍，通过紧接着的热处理以及随后的受控制的冷却，得到带剩余奥氏体的贝氏体结构，其中通过环形轮箍外表面的压力负荷，在其形成马氏体情况下其外表层总是重新变硬。环形轮箍的外表面的成型轮廓可以通过槽磨削形成。

附图说明

本发明及其特征和优点可以借助于在附图中示出的实施例进一步阐述，附图中：

图1：示出物料床粉碎装置滚压机的、具有热压配合的环形轮箍的压辊剖视图；

图2：以横向于辊轴线的垂直剖视图示出图1的环形轮箍圆周的外部的局部视图。

具体实施方式

按照图1在一个带轴颈9a、9b的辊基体8上固定一个壁厚例如170-500mm的环形轮箍10，尤其是可以通过热套装固定。

轮箍10的材料由具有带剩余奥氏体的贝氏体结构的球墨铸铁组成。在环形轮箍10的表层11中，外表面含有高的马氏体份额，所述马氏体份额可以特别在压辊运行时通过轮箍表面的外部压力负荷不断重新地形成。在粉碎物料床时在滚压机的辊间隙中产生挤压力例如可以大于100MPa，单位挤压力例如为每厘米辊宽8-10t。按本发明的环形轮箍硬度例如可以约为40HRC。硬度和耐磨性在压辊运行时不断重新形成和更新，直到长的使用期限后环形轮箍被耗尽。

按照图2所示的实施例，在环形轮箍10、11的外表面中形成彼此间隔的凹槽即槽12和13，其可以由浇铸工艺形成也可以通过机械加工如槽磨削形成。在此位于相互间隔的凹槽12、13之间的成型凸出部还通过硬堆焊焊道14或者其他硬质材料铠装。

在滚压机运行时在粉碎物料床期间挤入到槽宽例如为10-15mm的凹槽12、13中的物料形成一个自形成的磨损保护，由此还提高了按本发明的环形轮箍10的表面的本身已经高的耐磨性。