EP0846496A1

EP0846496A1 - Wear-resistant surface coating for rollers of high pressure roller mills for pressure milling of granular material

Info

Publication number: EP0846496A1
Application number: EP97114251A
Authority: EP
Inventors: Michael Wollner
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1998-06-10
Also published as: DE19646030A1

Abstract

The surface armour comprises a number of spaced protruding profiles, which are arranged on the roll surface (10). The profiles consist of hard-alloy materials and are formed by build-up welding. Chambers are formed between the profiles to receive compressed fine-granular material. The profiles take the form of profile bar welds (18,19), which are always located between adjacent weld bath supports (13-16). Viewed in the circumferential direction of the roll, every next but one chamber between adjacent weld bath supports is filled with the build-up weld material (1-4), while the chambers (20,21) between them are left for the compressed granular material to be comminuted.

Description

Die Erfindung betrifft eine verschleißfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes, mit einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profilen, die durch Auftragsschweißung von harten metallischen Werkstoffen erzeugt sind und die zwischen sich Kammern zur Aufnahme von zusammengepreßtem feinkörnigen Gut bilden.The invention relates to wear-resistant surface armor for the rollers of high pressure roller presses Pressure crushing granular good, with a variety on the roller surface at a distance from each other outwardly protruding profiles through Build-up welding of hard metallic materials are generated and the chambers between them for receiving of compressed fine-grained material.

Bei Walzenbrechern und Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Walzenspalt, durch den die beiden drehbar gelagerten gegenläufig rotierbaren Walzen voneinander getrennt sind, eingezogen und dort einer Druckzerkleinerung unterworfen. Bekannt ist auch die sogenannte Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden. Es versteht sich, daß dabei die Walzenoberflächen einer außerordentlich hohen Beanspruchung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind. In the case of roller crushers and roller mills, brittle regrind becomes into the nip through which the two rotatably mounted counter-rotating rollers separated from each other are drawn in and there a pressure shredding subject. So-called material bed crushing is also known in the nip of a high pressure roller press, where the individual particles of the by friction regrind drawn into the nip in a bed, d. H. in one between the two roller surfaces compressed material when used a high pressure can be crushed. It it is understood that the roller surfaces of one extraordinarily high stress and wear are exposed.

Es ist daher bekannt, die Oberflächen von Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse dadurch verschleißfester zu machen, indem auf die Walzenoberfläche eine Vielzahl von vorgefertigten Profilleisten oder stiftförmigen Noppenbolzen aufgeschweißt wird, wobei diese vorgefertigten harten Profilkörper auch in entsprechenden Nuten oder Sackloch-Bohrungen des Walzenkörpers eingelagert sein können (EP-A-0 443 195 sowie EP-B-0 516 952 Fig. 2). Dabei sollen die Profilkörper mit einer so großen Höhe nach außen von der Walzenoberfläche vorstehen und mit einem solchen Abstand voneinander angeordnet sein, daß im Betrieb der Walzenpresse auf der Walzenoberfläche die Zwischenräume bzw. Taschen bzw. Kammern zwischen den Profilkörpern mit dem zusammengepreßten feinkörnigen Gutmaterial ausgefüllt bleiben, welches einen sogenannten autogenen Verschleißschutz für die Walzenoberflächen bildet. Das Aufschweißen solcher vorgefertigter Profilkörper ist allerdings nur bei einem aufschweißbaren Profilkörpermaterial wie z. B. Baustahl oder dergl. möglich. Andererseits ist die Einlagerung vorgefertigter Profilkörper in entsprechende Ausnehmungen wie Sackloch-Bohrungen des Walzenkörpers infolge der spanabhebenden Bearbeitung fertigungstechnisch verhältnismäßig aufwendig, und es ist beim Betrieb einer derartig gepanzerten Walzenpresse die Gefahr nicht ganz auszuschließen, daß infolge des hohen Preßdrucks, der über die Noppenbolzen auf vorhandene Kerbstellen, insbesondere bei seitlich wirkenden Kräften, in den Ausnehmungen/Bohrungen des Walzenkörpers einwirkt, Beschädigungen durch Rißbildung in der Mantelfläche der Walze entstehen können, was zu einer Verkürzung des Standzeitvermögens der Panzerung führen würde. Es kann außerdem Mühe machen, im Verschleißfall die in die Sackloch-Bohrung eingepreßten Noppenbolzen aus ihren Bohrungen wieder zu entfernen und durch neue Bolzen zu ersetzen.It is therefore known the surfaces of material bed crushing roller press thereby more wear-resistant make a variety of on the roller surface prefabricated profile strips or pin-shaped studs is welded on, these prefabricated hard profile body also in corresponding grooves or Blind holes of the roller body must be stored can (EP-A-0 443 195 and EP-B-0 516 952 Fig. 2). Here should the profile body with such a great height protrude outwards from the roller surface and with be arranged at such a distance from one another that in operation of the roller press on the roller surface Spaces or pockets or chambers between the Profile bodies with the compressed fine-grained Stay well filled out, which is a so-called autogenous wear protection for the roller surfaces forms. The welding of such prefabricated profile bodies is, however, only for a weldable profile body material such as B. steel or the like. Possible. On the other hand, the storage is more prefabricated Profile body in corresponding recesses such as blind holes of the roller body as a result of the machining Processing relatively complex in terms of production technology, and it’s armored like that when it’s operating Roller press the risk cannot be completely excluded that due to the high pressure exerted on the studs on existing notches, especially at the side acting forces, in the recesses / bores of the Acts on the roller body, damage due to crack formation what can arise in the lateral surface of the roller a reduction in the durability of the armor would lead. It can also be troublesome in the event of wear those pressed into the blind hole Remove stud bolts from their holes and to be replaced by new bolts.

Zur Oberflächenpanzerung für die Walzen von Walzenpressen ist es auch bekannt (EP-A-0 634 217), daß nicht vorgefertigte Profilkörper wie Noppenbolzen eingesetzt werden, die dann auf den Walzenmantel aufgeschweißt oder in entsprechende Nuten/Bohrungen des Walzenmantels eingesteckt werden, sondern die Profile/Noppenbolzen werden dadurch erzeugt, daß sie unter Zuhilfenahme einer Kokille formgeschweißt werden, so daß die Bolzen nur aus dem Auftrags-Schweißmaterial selbst bestehen. Zur Herstellung dieser bekannten Oberflächenpanzerung wird auf den Walzengrundkörper eine an die Kontur der Walzenoberfläche angepaßte, mit einer Wasserkühlung in Verbindung stehende Kokille aufgelegt, die mit radialen Durchgangsöffnungen wie z. B. Durchgangsbohrungen versehen ist, die dann mit Auftrags-Schweißmaterial ausgefüllt werden, wonach nach Erstarrung des Schweißmaterials die Kokille von der Walze abgehoben wird. Diese bekannte Oberflächenpanzerung macht zwar spanabhebende Vorarbeiten wie Bohren, Nuten usw. entbehrlich, jedoch ist sie schon durch die Handhabung der gekühlten Kokille aufwendig in ihrer Herstellung.For surface armor for the rollers of roller presses it is also known (EP-A-0 634 217) that not Prefabricated profile bodies such as stud bolts are used are then welded onto the roll shell or inserted in the corresponding grooves / bores of the roll shell but the profiles / stud bolts generated by using a mold be welded so that the bolts are only made the welding material itself. For the production this known surface armor is on the roller base body to the contour of the roller surface adapted, in connection with a water cooling standing mold placed with radial through openings such as B. through holes are provided, which are then filled with custom welding material, after which the ingot mold solidifies is lifted off the roller. This well-known surface armor does cutting preparatory work like Drilling, grooving, etc. is not necessary, but it is already through the handling of the chilled mold their manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes eine verschleißfeste für den autogenen Verschleißschutz geeignete Oberflächenpanzerung zu schaffen, die ein hohes Standzeitvermögen aufweist und die doch einfach, schnell und insgesamt kostengünstig zu fertigen und zu regenerieren/reparieren ist. The invention has for its object, in particular for the rollers of high-pressure roller presses for pressure reduction granular good a wear-resistant for the suitable surface armor for autogenous wear protection to create, which has a long service life and it is simple, fast and overall inexpensive to manufacture and to regenerate / repair is.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention with the measures of the characterizing part of claim 1 solved. Beneficial Refinements are in the subclaims specified.

Charakteristisch für die erfindungsgemäße Oberflächenpanzerung für die Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes mit Anwendung der Technik des autogenen Verschleißschutzes ist, daß die an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profile durch Profilbalken-Schweißung jeweils zwischen zwei benachbarten Schweiß-Schmelzbadstützen hervorgegangen sind, wobei in Walzenumfangsrichtung gesehen jede übernächste Kammer zwischen benachbarten Schweiß-Schmelzbadstützen mit Auftrags-Schweißmaterial gefüllt ist, während die dazwischenliegenden Kammern das im Walzenspalt zusammengepreßte feinkörnige Gut aufnehmen. Die das Auftrags-Schweißschmelzbad seitlich formenden und abstützenden Schmelzbadstützen können dabei ganz einfach aus auf die Walzenoberfläche gehefteten mit Abstand voneinander angeordneten schmelzbadbeständigen Profileisen bestehen. Diese Profileisen sind mit Vorteil hochkant stehende Flacheisen, die mit ihrer schmalen Seite zeitlich vor der Profilbalken-Schweißung auf die Walzenoberfläche geheftet werden. Danach wird in Walzenumfangsrichtung gesehen jeder übernächste Zwischenraum zwischen benachbarten Flacheisen insbesondere in mehreren übereinanderliegenden Schweißlagen mit Auftrags-Schweißmaterial gefüllt. Die Flacheisen, die zur Formschweißung der Profilbalken-Schweißung notwendig sind und die aber andererseits bei der Verwendung der gepanzerten Walze nicht stören, bleiben dann als "verlorene Form" in der Panzerung auf der Walzenoberfläche zurück. Im Betrieb der Walzenpresse füllen sich die Zwischenräume bzw. Kammern zwischen benachbarten Profilbalken-Schweißungen bzw. deren Schmelzbadstützen wie z. B. Flacheisen mit zusammengepreßtem feinkörnigen Gutmaterial, welches den autogenen Verschleißschutz für die Walzenoberfläche bildet. Die steilen Flanken der hochkant auf die Walzenoberfläche aufgeschweißten Profileisen bzw. Schmelzbadstützen begünstigen das Einlagern und Festhalten zusammengepreßten Gutmateriales in den Zwischenräumen bzw. Kammern der mit Abstand voneinander benachbarten Profilbalken-Schweißungen.Characteristic of the surface armor according to the invention for the rollers of high pressure roller presses Pressure crushing of granular goods with the application of Technique of autogenous wear protection is that at the roller surface at a distance from each other Profiles protruding to the outside through beam welding between two adjacent weld pool supports have emerged, being in the circumferential direction of the roller seen every next but one chamber between neighboring weld pool supports with custom welding material is filled while the ones in between Chambers the compressed in the nip pick up fine-grained material. The the order weld pool laterally shaping and supporting Melting pool supports can easily be turned on Roll surface stapled spaced apart melt-resistant profile iron exist. These profile irons are advantageously upright Flat iron, with its narrow side in time the profile beam weld is tacked to the roll surface will. Then it is seen in the circumferential direction of the roller every next but one space between neighboring ones Flat iron especially in several superimposed ones Welding layers filled with order welding material. The flat iron used for the shape welding of the Profile beam welding are necessary, but on the other hand when using the armored roller do not disturb, then remain in the "lost form" in the Armor back on the roller surface. Operational The gaps or chambers of the roller press fill up between adjacent profile beam welds or their melt pool supports such. B. flat iron with compressed fine-grained material, which the forms autogenous wear protection for the roller surface. The steep flanks of the edgewise on the roller surface welded profile iron or weld pool supports favor the storage and holding of the compressed Good material in the gaps or Chambers of the profile beam welds that are spaced apart from one another.

Als seitliche Schweiß-Schmelzbadstützen für die mit Abstand voneinander auf die Walzenoberfläche aufgebrachten Profilbalken-Schweißungen können statt Flacheisen auch Eisendrähte bzw. Rundeisenstäbe dienen. Die Schmelzbadstützen können achsparallel oder mit einem Winkel zur Walzenachse, z. B. pfeilförmig in Form eines V-Profils auf die Walzenoberfläche geheftet sein. Die Profilbalken-Schweißungen, welche jeweils eine Kammer zwischen zwei benachbarten Schmelzbadstützen ausfüllen, können jeweils aus mehreren nacheinander aufgebrachten Auftrags-Schweißlagen, z. B. aus vier Schweißlagen bestehen.As lateral weld pool supports for those with a distance from each other on the roller surface Profile beam welds can also be used instead of flat bars Serve iron wires or round iron bars. The melt pool supports can be parallel to the axis or at an angle to Roller axis, e.g. B. arrow-shaped in the form of a V-profile be tacked to the roller surface. The profile beam welds, which each have a chamber between fill in two adjacent weld pool supports each consisting of several successive applied welding layers, e.g. B. consist of four welding layers.

Der Aufbau der Profilbalken-Schweißungen zwischen jeweils zwei benachbarten Schmelzbadstützen z. B. in Form der Flacheisen kann von Hand, insbesondere mit Vorteil aber voll mechanisiert erfolgen. Jedenfalls ist die erfindungsgemäße Oberflächenpanzerung trotz ihres hohen Standzeitvermögens einfach, schnell und insgesamt kostengünstig zu fertigen und zu regenerieren sowie zu reparieren, schon deswegen, weil jegliche spanabhebende Bearbeitungen der Walze sowie die Anwendung zu kühlender Kokillen etc. entfallen. The structure of the beam welding between each two adjacent weld pool supports z. B. in the form the flat iron can be done by hand, especially with advantage but fully mechanized. In any case, the invention Surface armor despite its high Tool life is simple, fast and overall inexpensive to manufacture and to regenerate as well repair, if only because any cutting Machining of the roller and the application to be cooled Chill molds etc. are not required.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention and its further features and advantages are shown schematically in the drawing Embodiment explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung im Ausschnitt die Oberfläche 10 einer Walze bzw. deren Bandage oder deren Segmente, mit der an der Walzenoberfläche 10 angebrachten erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung. Dazu werden auf die Walzenoberfläche 10 mittels einfacher Heftschweißungen 11 im Ausführungsbeispiel achsparallel hochkantstehende Flacheisen 12, 13, 14, 15, 16 usw. geheftet. Dann wird in Walzenumfangsrichtung 17 gesehen in jede übernächste Kammer zwischen benachbarten Flacheisen, also in die Kammer zwischen den Flacheisen 13 und 14 sowie in die Kammer zwischen den Flacheisen 15 und 16 usw. Schweißgut mittels Fülldraht-Elektroden oder Stabelektroden geschweißt, so daß Profilbalken-Schweißungen 18, 19 usw. erhalten werden. Dabei können die einzelnen Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc. jeweils aus mehreren Auftrags-Schweißlagen aufgebaut sein, im Ausführungsbeispiel z. B. aus den vier Schweißlagen 1, 2, 3 und 4. Die Flacheisen 12 bis 16 etc. dienen jeweils als seitliche Schweiß-Schmelzbadstütze für die Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc.. Während diese Flacheisen als Schmelzbadstützen aus einfachem schmelzbadbeständigem Eisenmaterial wie z. B. St 37 bestehen, bestehen die Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc. aus harten Legierungswerkstoffen mit einer Härte von mehr als 50 HRC (Härteprüfung nach Rockwell C). Das Einbringen des Schweißgutes in die Kammern zwischen den jeweiligen Flacheisen mittels der Schweißelektroden kann von Hand oder mit besonderem Vorteil voll mechanisiert erfolgen. The drawing shows schematically in perspective in the cutout the surface 10 of a roller or their bandage or their segments with which on the Roller surface 10 attached surface armor according to the invention. Do this on the roller surface 10 by means of simple tack welds 11 in the exemplary embodiment axially parallel upright flat iron 12, 13, 14, 15, 16, etc. stapled. Then in the circumferential direction of the roller 17 seen in every room after next between adjacent flat bars, i.e. into the chamber between the flat bars 13 and 14 and in the chamber between the flat bars 15 and 16, etc. by means of weld metal Welded cored wire electrodes or stick electrodes, so that beam welds 18, 19 etc. be preserved. The individual profile beam welds can 18, 19, etc. each from several welded layers be constructed in the embodiment e.g. B. from the four welding layers 1, 2, 3 and 4. The flat bars 12 to 16 etc. each serve as a side Welding weld pool support for profile beam welds 18, 19 etc .. While these flat irons as Melting pool supports made of simple melt pool resistant Iron material such as B. St 37 exist, exist Profile beam welds 18, 19 etc. made of hard alloy materials with a hardness of more than 50 HRC (Rockwell C hardness test). The introduction of the Weld metal in the chambers between the respective Flat iron by means of the welding electrodes can be done by hand or take place fully mechanized with particular advantage.

Wird eine derart vorbehandelte Walze in einer Hochdruck-Walzenpresse zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes eingesetzt, so werden in die Zwischenräume bzw. Kammern zwischen den Profilbalken-Schweißungen 18, 19 etc. die Gutmaterialien mit hohem Druck hineingepreßt und dieses Gutmaterial verbleibt in den Kammern als hochdichter zusammengepreßter aus feinen Partikeln zusammengesetzter Preßkörper 20, 21 etc., wobei diese Preßkörper den autogenen Verschleißschutz für die Walzenoberfläche 10 bilden. Die Flacheisen 12 bis 16 etc. bleiben als "verlorene Form" in der erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung zurück, wo sie, nachdem sie ihre Funktion als Schmelzbadstütze erfüllt haben, in keiner Weise mehr stören.If a roller pretreated in this way is used in a high-pressure roller press used for pressure reduction of granular material, so are in the spaces or chambers between the profile beam welds 18, 19 etc. the Good materials pressed in with high pressure and this Good material remains in the chambers as a more densely compressed one composed of fine particles Compacts 20, 21 etc., these compacts the autogenous Form wear protection for the roller surface 10. The flat bars 12 to 16 etc. remain as "Lost form" in the surface armor according to the invention back to where they are after they function as Have not fulfilled the molten bath support in any way to disturb.

Als Ausführungsbeispiel wird angegeben, daß die Breite der Profilbalken-Schweißungen 18, 19 kleiner etwa 30 mm, z. B. ca. 20 bis 25 mm betragen kann. Die Breite der Kammern 20, 21 zwischen den Profilbalken-Schweißungen 18, 19, die sich im Betrieb der Walzenpresse mit hochverdichtetem zusammengepreßten Gutmaterial füllen, d. h. also die lichte Weite zwischen den Flacheisen 12, 13 bzw. 14, 15 kann etwa kleiner 40 mm, z. B. 10 bis 25 mm betragen.As an exemplary embodiment it is stated that the width the profile beam welds 18, 19 smaller than about 30 mm, e.g. B. can be about 20 to 25 mm. The width of the Chambers 20, 21 between the beam welds 18, 19, which are in operation of the roller press with highly compressed fill compressed good material, d. H. thus the clear width between the flat bars 12, 13 or 14, 15 may be less than 40 mm, z. B. 10 to 25 mm be.

Wenn die gesamte erfindungsgemäße Oberflächenpanzerung verschlissen ist, kann die Walze dadurch einfach regeneriert werden, indem auf die Walzenoberfläche erneut die Oberflächenpanzerung aufgebracht wird Bei auftretenden Teilausbrüchen der erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung können diese an den lokalen Stellen einfach wieder repariert werden. Nut- und Bohrungsarbeiten werden dabei am Walzenkörper nicht erforderlich.If all of the surface armor of the invention is worn out, the roller can simply be regenerated by pressing the roller surface again Surface armor is applied when occurring Partial breakouts of the surface armor according to the invention you can easily get them back at the local locations be repaired. Groove and drilling work are included not required on the roller body.

Claims

Surface armor for the rollers of high-pressure roller presses for pressure comminution of granular material, with a multiplicity of outwardly projecting profiles which are attached to the roller surface (10) at a distance from one another and which are produced by build-up welding of hard metallic materials and which between them contain chambers for receiving compressed material Form fine-grained material, characterized in that the profiles are produced by profile beam welding (18, 19) in each case between two adjacent weld pool supports (13, 14 and 15, 16), with each next but one chamber between adjacent weld pool supports seen in the circumferential direction of the roll Order welding material (1 to 4) is filled, while the intermediate chambers (20, 21) receive the fine-grained material compressed in the nip.

Surface armor according to claim 1, characterized in that the molten bath supports consist of molten bath-resistant profiled irons (12 to 16) tacked to the roller surface (10).

Surface armor according to claim 2, characterized in that the profile irons are upright flat irons (12 to 16) or iron wires which are tacked onto the roller surface (10) before the profile beam welding (18, 19).

Surface armor according to claims 1 to 3, characterized in that the weld pool supports (12 to 16) are axially parallel or at an angle to the roller axis, e.g. B. are arrow-shaped in the form of a V-profile on the roller surface (10).

Surface armor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the radially outer weld-on layers (4) of the form-welded profile beam welds (18, 19) consist of the same or a harder alloy material than the radially inner weld-on layers (1, 2).

Surface armouring according to claim 5, characterized in that the alloy material or alloys of the profile beam welds (18, 19) have a hardness of more than 50 HRC (Rockwell C hardness test) at least in the radially outer regions.