DE3843173A1 - Verschleissfeste oberflaechenpanzerung fuer die walzen von walzenmaschinen, insbesondere hochdruck-walzenpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verschleißfeste Oberflächen­ panzerung für die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere von Hochdruck-Walzenpressen zur Druckzerkleinerung körni­ gen Gutes.

Bei Walzenbrechern und Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Walzenspalt eingezogen und dort einer Druckzerklei­ nerung unterworfen. Bekannt ist auch die sogenannte Gut­ bettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzen­ presse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gut­ bett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines extrem hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden (EP-PS 00 84 383). Es versteht sich, daß dabei die Walzenoberflä­ chen einer außerordentlich hohen Beanspruchung und Ver­ schleißgefahr ausgesetzt sind. Es ist daher bekannt, die Walzenoberfläche dadurch zu panzern, indem man auf den Walzengrundkörper zunächst eine vergleichsweise weiche metallische Pufferlage und darauf eine gegebenenfalls mehrlagige harte verschleißfeste Panzerschicht auf­ schweißt. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß die Panzerschicht nicht beliebig dick gemacht werden kann, weil sich nur maximal etwa drei Schweißlagen zu je etwa 3 mm zu einer insgesamt dann maximal etwa 9 mm dicken Pan­ zerschicht aufeinander aufschweißen lassen. Würde man die Anzahl der aus dem harten Panzerwerkstoff aufeinander auf­ gebauten Schweißlagen noch erhöhen, so ist die Gefahr gegeben, daß die Panzerschicht infolge der Spannungen Risse bekommt und gegebenenfalls zumindest teilweise ab­ platzt. Eine Panzerschicht von z. B. nur 9 mm Dicke ist aber gerade dann verhältnismäßig schnell verschlissen, wenn mit den entsprechend gepanzerten Walzen die obenge­ nannte Gutbettzerkleinerung von sehr harten Stoffen wie z. B. bestimmten Erzen durchgeführt wird. Die Betreiber sol­ cher Zweiwalzenmaschinen verlangen aber eine Maschine mit einer Walzenpanzerung, deren Standzeit hoch ist, weil jeder Stillstand der Maschine für den Betreiber einen sehr hohen Verlust verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere von Hochdruck-Walzen­ pressen, eine verschleißfeste Oberflächenbeschichtung zu schaffen, die eine hohe Standzeit aufweist und in wirt­ schaflicher Weise auf den Walzengrundkörper aufbringbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Walzen­ panzerung und mit einem Aufbringverfahren gelöst, die mit vorteilhaften Ausgestaltungen in den Ansprüchen 1 bis 8 gekennzeichnet sind.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Walzenpanzerung auf den Walzengrundkörper radial von innen nach außen gesehen mehrmals abwechselnd eine duktile metallische Puffer­ schicht bzw. Zwischenschicht und eine harte verschleiß­ feste Panzerschicht aufgeschweißt sind, d. h. also daß auf die innerste Panzerschicht unter Zwischenlage jeweils einer Zwischenschicht viele weitere Panzerschichten aufge­ schweißt sind (Sandwich-Verfahren), lassen sich die Ge­ samtdicke der erfindungsgemäßen Panzerung und somit auch deren Standzeit im Prinzip je nach Bedarf beliebig hoch machen bzw. vervielfachen. Längere Standzeiten der Panze­ rung bedeuten weniger oft Ausfallzeiten der Maschine, wo­ durch beim Maschinenbetreiber weniger durch Ausfallzeiten bedingte Verluste entstehen. Die im Vergleich zu den Pan­ zerschichten duktileren zäheren metallischen Zwischen­ schichten sind jeweils in der Lage, die in der erfindungs­ gemäßen Panzerung auftretenden Spannungen auszugleichen und jeweils eine erneute Panzerschicht zu tragen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die zwi­ schen den einzelnen Panzerschichten jeweils angeordnete Zwischenschicht mit Vorteil jeweils aus einer einzigen Schweißlage, während die Panzerschichten jeweils aus mehreren Schweißlagen bestehen. So kann die Dicke der ein­ lagigen Zwischenschicht in einem Bereich von z. B. 1 bis 6 mm liegen, während die Dicke der mehrlagigen, z. B. zwei­ oder dreilagigen Panzerschicht etwa 8 bis etwa 15 mm be­ tragen kann. Als Zahlenbeispiel wird angegeben: Dicke der einlagigen Zwischenschicht so dünn wie nötig, z. B. 3 mm, Dicke der mehrlagigen Panzerschicht z. B. 9 mm, herge­ stellt aus z. B. drei Schweißlagen zu je 3 mm oder aus zwei Schweißlagen zu je 4,5 mm. Auf den Walzengrundkörper können insgesamt durchaus z. B. 15 Schweißlagen nacheinan­ der aufgeschweißt sein.

Die duktilen metallischen Zwischenschichten der erfin­ dungsgemäßen Walzenpanzerung bestehen aus einem ferriti­ schen Werkstoff mit einer Härte von mehr als etwa 20 bis etwa 45 HRC (Härteprüfung nach Rockwell C). Der eine Härte von mehr als 52 HRC aufweisende Werkstoff der Panzer­ schichten kann aus einer metallischen Legierung unter Ver­ wendung von Sonderkarbid- und Nitridbildnern bestehen. Ein solcher Werkstoff ist z. B. in der Patentanmeldung P 38 32 225.0 beschrieben.

Das Standzeitvermögen der erfindungsgemäßen Walzenpanze­ rung ist auch bei einer dynamischen Druckschwellbeanspru­ chung hoch. Große Härtesprünge innerhalb der Walzenpanze­ rung beim Übergang von den Panzerschichten zu den Zwi­ schenschichten sollen vermieden werden.

Ein Verfahren zum Aufbau der Walzenpanzerung ist erfin­ dungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschich­ ten durch Unterpulver-Bandauftragsschweißung und die Pan­ zerschichten durch Unterpulver-Füllbandauftragsschweißung aufgebracht werden. Beim Füllbandauftragsschweißen sind die Legierungsbestandteile in Pulverform in ein z. B. aus Reineisen bestehendes flaches Hohlband gefüllt und die eigentliche Legierung selbst entsteht erst beim Schweiß­ prozeß. Durch die Füllbandauftragsschweißung werden eine gleichmäßige Verteilung der Panzerwerkstofflegierung und ein gleichmäßiger Beschichtungsaufbau erreicht.

Claims (6)

1. Verschleißfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere von Hochdruck-Wal­ zenpressen zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Walzengrundkörper radial von innen nach außen gesehen mehrmals abwech­ selnd eine duktile metallische Pufferschicht bzw. Zwischenschicht und eine harte verschleißfeste Pan­ zerschicht aufgeschweißt sind.

2. Walzenpanzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die zwischen den einzelnen Panzerschichten jeweils angeordnete Zwischenschicht jeweils aus einer einzigen Schweißlage besteht, während die Panzer­ schichten jeweils aus mehreren Schweißlagen bestehen.

3. Walzenpanzerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dicke der einlagigen Zwischenschicht in einem Bereich von z. B. 1 bis 6 mm liegt, während die Dicke der mehrlagigen, z. B. zwei- oder dreilagigen Panzerschicht etwa 8 bis etwa 15 mm beträgt.

4. Walzenpanzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Panzerschichten eine Härte von mehr als 52 HRC (Härteprüfung nach Rockwell C) und die Zwischenschichten eine Härte von mehr als etwa 20 bis etwa 45 HRC aufweisen.

5. Walzenpanzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Panzerschichten aus einer metallischen Legierung mit Hartstoffen im Gefü­ ge, z. B. Karbiden und/oder Sonderkarbiden und die Zwischenschichten aus einem ferritischen Werkstoff bestehen.

6. Verfahren zum Aufbau der Walzenpanzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschichten durch Unterpulver-Bandauftrags­ schweißung und die Panzerschichten durch Unterpulver- Füllbandauftragsschweißung aufgebracht werden.