包括增大的尺寸的插入件的磨辊的利记博彩app

本发明涉及在熔铸的技术领域中通过铸造制成的磨辊(grinding roller)。这些辊被用在用于碾磨各种材料(包括煤、水泥生料、熔块或熔渣)的立轴式(vertical axis)磨床中。更具体地，本发明涉及包括插入件的磨辊，该插入件具有比现有技术的插入件高的块体模数(massiveness moduli)，该插入件可选地用可在铸造期间被渗透的陶粒团块(ceramic grain agglomerates)加强。

背景技术：

申请EP 1 570 905 A1公开了包括具有低块体模数(<2.5)的插入件的用于立轴式磨床的磨辊。该文献强调利用双金属磨辊在工作期间遇到的多种问题，所述双金属磨辊包括硬质插入件，硬质插入件为具有高含铬量的铸铁的形式、嵌入到延性铸铁(ductile cast iron，球墨铸铁，韧性铸铁，)的金属基体中。在该文献中，插入件相对于彼此间隔开。该间隔在磨辊的铸造期间用延性铸铁填充，这产生阻止插入件抵靠的突出部(tab)。在工作期间，不是非常耐磨的这些突出部变得凹入，在插入件之间形成凹槽，所述凹槽随着接近磨辊的中心而逐渐地变宽(参见图3)。

文献US 5,238,046具有相同的缺陷。事实上，每个插入件在其纵向侧翼中的至少一个上包括突出肋，使得在两个并置的插入件之间形成一间隔。在辊的工作期间，实现了包含在所述间隔中的延性合金的优先磨损，导致插入件之间的凹槽的形成。

定义

在熔铸工业中，块体模数通过体积与表面的比来测量。它由V/S来表示。该值(普遍地用在熔铸工业中)尤其被考虑到铸造部件的供料的计算中，原因是：为了获得合格的部件，供料器应具有比待铸造的部件的V/S大的V/S比。

模数V/S的值取决于所采用的长度单位的选择。

计算可通过边长为“a”的立方体的简单实例来说明。

在这种情况下，V/S＝a³/(6a²)，即a/6。

对于边长为一米的立方体来说，如果以米为单位表示V/S，则a/6变成1/6＝0.166m。

如果以厘米为单位表示V/S，则a/6变成100/6＝16.6cm。

在本发明的描述中，将始终以厘米表示模数V/S。

本发明的目的

本发明的目的是通过尽可能地减少由磨辊的插入件之间的空隙形成的凹槽的存在来限制现有技术的缺陷。为了减少凹槽的数量，这些插入件的大小和细度模数必须增大。通过更大块的插入件，在铸造期间可用的潜热将因此更高、并且将允许更厚的可被渗透的陶瓷加强件的更容易的渗透。作为必然结果，本发明因此可增加插入件的陶瓷加强件的厚度。通过改进加强件被铸造金属渗透的渗透条件，可使用更厚的加强件，所述更厚的加强件进而提高组件的耐磨性。

本发明的特征

本发明公开了一种用于立轴式磨床的磨辊，其由熔铸铸造制成，所述辊包括插入件，插入件具有在3至5cm之间、优选地在3.2至4.5cm之间的块体模数V/S，所述插入件嵌入到由延性铸铁或延性铸钢组成的金属基体中。

根据优选实施方式，本发明包括以下特征中的至少一个或一个组合：

-磨辊包括具有包括在3.4至4cm之间的块体模数V/S的插入件。

-插入件彼此抵靠地放置，仅在两个插入件之间保留有间断凹部(intermittent recesses)，并且使得可在铸造期间产生螺栓类型的粘合元件(binding element)，提高了所述插入件在所述金属基体中的固定。

-螺栓类型的粘合元件包括底切部。

-插入件未平行于所述辊的转动轴线放置，而是与该轴线形成小于45°的角。

-插入件沿它们的纵向轴线具有弯曲部。

-插入件沿它们的纵向轴线具有“S”形。

-插入件包括可被铸造金属渗透的一个或多个陶瓷加强件。

-所述加强件陶瓷从以下选择：氧化铝、氧化锆、氧化铝-氧化锆、金属氮化物、金属碳化物和硼化物或它们的混合物。

本发明还公开了根据本发明的包括磨辊的立轴式磨床。

附图的简要说明

图1示出了根据现有技术的处于操作中的包括多个磨辊的立式磨床的截面。

图2a示出了根据现有技术的磨辊的三维视图，该磨辊具有低块体模数的插入件、并且在插入件之间具有间隔。

图2b示出了根据现有技术的包括间隔凸出部的具有低块体模数的插入件的三维视图。

图3通过截面图示出了根据现有技术的保留在相邻两个插入件之间的间隔、以及随着凹槽变得更深而在插入件之间形成越来越宽的凹槽的可能性。

图4示出了根据现有技术的具有陶瓷加强件的且包括间隔件的具有低块体模数的插入件的三维视图。

图5示出了在根据现有技术的插入件(V/S<2.8cm，图表中的正方形)和根据本发明的插入件(V/S>3cm，图表中的菱形)的情况下插入件的数量的比较曲线。根据本发明，在磨辊中插入件的数量减少。

图6a示出了根据本发明的并排布置的两个插入件的截面图，其中间隔凸出部使得可保持两个插入件之间的最小距离。根据本发明，凹槽的数量受限于插入件的块体的增大。

图6b示出了图6a中所示的插入件的三维视图。

图7a示出了根据本发明的具有陶瓷加强件的两个插入件的截面图，所述两个插入件彼此抵靠地放置并具有间断凹部。

图7b示出了图7a中的两个插入件的三维视图，其中可观看到间断凹部。此凹部将允许在铸造期间具有底切部(undercuts)的类似于螺栓的粘合元件的形成，使得可提高插入件在金属基体中的固定。插入件还示出了可被铸造金属渗透的、增加耐磨性的陶瓷加强件的定位。

图8a和8b示出了本发明的与图7a和7b中相同的实施方式，但是插入件在其纵向轴线的方向上被弯曲、形成“S”。该“S形的”替换实施方式允许插入件之间的凹槽在碾磨期间不会正面地碰到待碾磨的材料、而是根据小于90度的角碰到。

图9示出了与图2a中相同的辊，但是其具有根据本发明的具有更高块体模数的插入件。

图10a示出了根据现有技术的被用在用于LM46/4磨床的辊中的插入件，所述插入件的对比试验结果示出在表1中。图10b示出了沿B-B的截面。

图11a和12a示出了用在用于LM46/4磨床的辊中的插入件，所述插入件的试验结果也示出在表1中。图11b和12b分别示出了沿B-B的截面。

图13a示出了根据本发明的优选实施方式中的一个的插入件的三维视图。在图13b中，这些插入件中的两个彼此抵靠地放置，仅在磨辊上保留有沿径向方向具有可变直径的间断凹部。凹部将允许在铸造期间具有底切部的螺栓类型的粘合元件的形成。这里，插入件还包括可被铸造金属渗透的陶瓷加强件。

图14示出了根据本发明的可被用在辊中的插入件的替换实施方式的三维视图，其中，凹部定位于沿插入件的轴向方向的侧面上。该凹部将使得可在铸造期间在磨辊的轴向方向上产生粘合元件。在该实施方式中，也存在可被铸造金属渗透的陶瓷加强件。

图15和16示出了本发明的一个实施方式，其中，插入件未平行于磨辊的旋转轴线定位，而是与该轴线形成小于45°的角。该类型的布置具有的优点是：在待碾磨的材料的碾磨期间，插入件之间的凹槽倾斜地呈现，这更少地损坏磨辊的表面、并因此延长了磨辊的寿命。

标号说明

1.磨辊。

2.插入件，由高度耐磨的合成元件或金属元件构成，放置在磨辊的周边上。

3.凹部，保留在插入件之间，使得可产生由铸造金属制成的粘合元件。粘合元件将包括一种可包括底切部的“螺栓”。

4.金属基体，由包括铸铁或铸钢的铸造金属形成，并且构成辊的结构。

5.陶瓷加强件或由陶粒团块制成的加强件，位于插入件中，也被称为“块状物(cake)”、“填料”或“片状体(wafer)”。

6.立轴式磨床，其包括磨辊；这是压碎位于磨床的工作台上的材料的轮。

本发明的详细说明

磨辊1的插入件2之间的凹槽形成优先磨损位置，该优先磨损位置不仅不利于磨辊1的寿命，而且不利于碾磨效率、且不利于碾磨产品的质量。这些凹槽还可能是在磨床6的工作期间的不令人期望的振动源。对于由可被渗透的陶瓷加强的插入件，磨损进一步增强，因为当磨损产生时，凹槽削弱了插入件2的边缘，于是插入件的可选的陶瓷加强件5易于碎裂并且更快速地磨尽。

插入件2越厚，在工作中耐磨性将越好，并且它的可选的可被渗透的陶瓷加强件5可越厚。然而，厚的陶瓷加强件5将更难以在铸造期间用液态金属渗透。

渗透深度取决于可用的潜热，并且因此取决于可用于实现渗透的液体金属的量。在具有低块体模数的现有技术的插入件中，可用于给定体积的插入件的金属的量不足以适当地渗透陶瓷加强件超出大约50mm的厚度。

可被渗透的陶瓷加强件5有时被称为片状体、或还可被称为“填料”或“块状物”，并且通常包括保留有空隙的陶粒团块，以便让铸造金属穿透到其中。对于本领域技术人员来说，这是众所周知的。就组分而言，在并非旨在穷举的情况下，通常使用氧化物(例如氧化铝、氧化锆、氧化铝-氧化锆、二氧化硅)或另外的金属氮化物、金属碳化物(诸如碳化钛或碳化钨)、硼化物、或这些不同成分的混合物。

因此，插入件的块体模数与插入件2的可被铸造金属4渗透的陶瓷加强件5的渗透能力直接相关。插入件的总表面积相对于插入件的体积越大，则铸造金属越易于与该表面接触而冷却。因此，体积/表面之比越大，则金属保持热越长，并且陶瓷加强件5的渗透越容易。

在根据现有技术的用于由熔铸铸造制成的立式磨床6的磨辊1的设计中，放置在磨辊1的周边上的插入件的数量通常按照插入件的尺寸根据经验确定，以便获得操作辊的足够的机械强度(见图5)。

在根据现有技术的插入件中，陶瓷加强件5的厚度被设定为小于大约50mm的值，以便在铸造期间确保良好的渗透。插入件2和陶瓷加强件5的长度大约等于磨辊1的宽度。陶瓷加强件5的宽度一般大约对应于插入件的宽度(见图4)。

根据这些要求，基于辊的外径的插入件的数量由图5的上曲线给出。在该设计中，放置在磨辊中的插入件具有包括在1至2.8cm之间的V/S比(参见图2a)。

为了满足本发明的目标，插入件的V/S比应当包括在3至5cm之间，优选地包括在3.2至4.5cm之间，并且更优选地包括在3.4至4cm之间。

不同的实施方式可落在本发明的范围内。这些附图示出了本发明的用于相同直径的辊的一系列实施方式，并且其中，插入件的尺寸对应于在3至5cm之间的块体模数V/S。

图13a示出了根据本发明的一个优选实施方式所设计的插入件2。它在侧面上具有圆柱形凹部3，在该凹部处凹入部分和凸出部分交替。在构成辊1的结构的金属的铸造期间，凹部3被填充有金属，并且凹部3的形状交替使得可产生具有底切部的螺栓类型的粘合元件，允许插入件2在它们的金属基体4中的永久固定。它们将插入件2与辊1的结构固定。

插入件2一般包括位于下表面上的小厚度的突起，从而抑制在辊1的径向方向上滑动的风险。该小厚度的突起可尤其呈现为确保锚固的鸽尾榫，如显著地在图11b中所示的。

考虑到在工作期间遇到的应力的重要性，图11和12示出了由于陶瓷加强件5的预期厚度而彼此不同的解决方案。

当必须增大插入件2中的陶瓷加强件5的厚度而超过50mm以便获得增加的耐磨性时，本发明的根据图13a和13b的实施方式被使用，但是它还提供了从上述所有优点受益的可能性。它特别适合于大直径的辊。

插入件的某些波状形式(例如图8a和8b中所示的“S形”形式)在磨损期间在插入件之间产生相同形状的凹槽，并且通过使该凹槽逐渐地碰到待碾磨的料层来提供减轻由凹槽产生的震动的可能性。这降低了振动的风险。本说明书中给出的形状的实例是非限制性的；当然，其它几何形状也可被考虑并且构成本发明的一部分。

实例

在LM46/4 Loesche磨床上对包括三种类型的不同插入件的三种磨辊进行实验测试。三种类型的插入件2被示出在图10、11和12中。插入件以具有按重量计为3％的碳和按重量计为16％的铬(U19)的类型的铸铁铸造，以便然后结合于(嵌入于)磨辊中，磨辊的金属基体由具有GGG40类型的球状石墨的铸铁构成。碾磨材料是水泥生料。插入件2包括氧化铝-氧化锆类型的可被渗透的陶瓷加强件5。在这3种情况中，辊的直径是2,000mm。操作小时数代表辊的寿命。

测试的结果在下面的表1中给出。

表1