DE10137131A1

DE10137131A1 - Roller for high pressure fluidized bed grinder has surface profiling with wear-resistant profiled bodies whose wear resistance matches stresses on rolling surface to achieve uniform wear over width of roller

Info

Publication number: DE10137131A1
Application number: DE2001137131
Authority: DE
Inventors: Norbert Patzelt; Johannes Knecht; Rene Klymowsky; Reinhold Gebbe; Egbert Burchardt
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-13
Also published as: WO2003011465A1

Abstract

The roller has a surface profiling which comprises several outwardly protruding wear-resistant profiled bodies (3) whose wear resistance is matched to the stresses on the surface which vary over the rolling width so that approximately uniform wear occurs over the entire width of the roller (1,2). Profiled bodies of a greater hardness are provided in the middle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Hochdruck- Gutbettwalzenmühle, mit einer Oberflächenprofilierung, die aus einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten, nach außen vorstehenden, verschleißfesten Profilkörpern besteht. The invention relates to a roller for a high-pressure Gutbettwalzenmühle, with a surface profile, which from a variety of on the roll surface Distance from each other to the outside protruding, wear-resistant profile bodies.

Für die Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes sind Hochdruck-Gutbettwalzenmühlen bekannt, deren Walzen eine Oberflächenprofilierung aufweisen, die aus einer Vielzahl verschleißfester Profilkörper besteht. Zwischen benachbarten Profilkörpern bilden sich damit Taschen, die im Betrieb der Gutbettwalzenmühle mit zusammengepreßtem feinkörnigen Material ausgefüllt sind, das als Walzenverschleißschutz wirkt (EP-B2 0 443 195). Granular goods are good for crushing the bed High-pressure material bed roller mills known, the rollers of which Have surface profiling that from a There is a large number of wear-resistant profile bodies. Between adjacent profile bodies thus form pockets, with the operation of the material bed roller mill compressed fine-grained material are filled out as Roller wear protection works (EP-B2 0 443 195).

Da die Profilkörper im Betrieb der Hochdruck-Gutbettwalzenmühle sehr starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, ist es bekannt, die teilweise in den Walzenkörper eingelagerten, stiftförmigen Profilkörper härter als das sie umgebende Walzenmaterial auszubilden (EP-B1 0 516 952). Since the profile body in the operation of High-pressure material bed roller mill exposed to very heavy loads are, it is known that partially in the roller body stored, pin-shaped profile body harder than to train the surrounding roll material (EP-B1 0 516 952).

Es ist weiterhin bekannt, die Profilkörper als Noppenbolzen auszubilden und sie auf die Walzenoberfläche aufzuschweißen (DE-C240 36 040). It is also known as the profile body Form studded bolts and place them on the roller surface to be welded on (DE-C240 36 040).

Noppen sind im allgemeinen Hartmetallstifte, die auf den aus Vergütungsstahl hergestellten Walzengrundkörper geschweißt oder gesteckt werden. In jüngster Zeit werden die Noppen vielfach gänzlich aus Schweißgut aufgetragen, wobei für den Walzengrundkörper meist ein Werkstoff mit höherer Streckgrenze gewählt wird (ZKG International Nr. 7/1997, S. 384-392). Nubs are generally carbide tipped on the roller base made of tempered steel welded or plugged. Recently the knobs are often made entirely of weld metal applied, mostly for the roller body Material with a higher yield strength is selected (ZKG International No. 7/1997, pp. 384-392).

Um das Standzeitvermögen einer Oberflächenpanzerung mit Noppenbolzen auch bei Einwirkung hoher Preßdrücke zu verbessern, ist es weiterhin bekannt, die Noppenbolzen jeweils aus einem radial inneren, mit der Walzenoberfläche gut verschweißbaren Bolzenteil und einem den radial inneren Bolzenteil abdeckenden, härteren äußeren Bolzenteil zusammenzusetzen (DE-A144 31 563). To the durability of a surface armor with Stud bolts also when exposed to high pressures improve, it is also known the stud bolts each from a radially inner one, with the Bolt part easily weldable and a roller surface radially inner pin part covering, harder outer Assemble bolt part (DE-A144 31 563).

Trotz aller bisherigen Bemühungen ist jedoch das Standzeitvermögen von Walzen mit verschleißfesten Profilkörpern vielfach ungenügend und bedingt Zeit- und kostenintensive Maschinenstillstände. Despite all efforts so far, however, it is Service life of rollers with wear-resistant Profile bodies often inadequate and require time and costly machine downtimes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walze mit einer Oberflächenprofilierung aus verschleißfesten Profilkörpern so auszubilden, daß sich ein besonders langes Standzeitvermögen ergibt. The invention is therefore based on the object Roll out with a surface profile wear-resistant profile bodies so that a results in a particularly long service life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verschleißfestigkeit der Oberflächenprofilierung der über die Walzenbreite unterschiedlichen betrieblichen Verschleißbeanspruchung pro Oberflächeneinheit derart angepaßt ist, daß sich über die Walzenbreite ein annähernd gleichmäßiges Verschleißprofil ergibt. This object is achieved in that the wear resistance of the surface profiling the different across the roller width operational wear and tear per surface unit is adjusted so that a across the roll width almost uniform wear profile results.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß im Betrieb einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle die Druckbeanspruchung über der Walzenbreite sehr ungleichförmig ist. Je nach Mahlgut und Fahrweise der Maschine fällt der Druck an den Walzenrändern sehr stark, teilweise bis auf Null, ab. In the investigations on which the invention is based has been found that in operation High-pressure material bed roller mill over the pressure load the roll width is very uneven. Depending on The regrind and driving style of the machine cause the pressure to drop Roll edges very strong, sometimes down to zero.

Hieraus resultiert ein ganz ungleichmäßiger Verschleiß über der Walzenbreite: Der Verschleiß ist im Mittenbereich meist sehr viel stärker als in den Randbereichen. This results in very uneven wear Above the roller width: the wear is in the Center area usually much stronger than in the edge areas.

Da sich durch dieses ungleichförmige Verschleißprofil das Mahlverhalten der Gutbettwalzenmühle zunehmend verschlechtert, ist schließlich ein mechanisches Abarbeiten der Randbereich zur Egalisierung der Oberfläche erforderlich. Bei dieser Überarbeitung erweisen sich jedoch gerade die vorstehenden Profilkörper hoher Verschleißfestigkeit als ausgesprochen nachteilig, da sie nur schwer und mit erheblichem Zeitaufwand bearbeitet werden können. Because of this non-uniform wear profile the grinding behavior of the material bed roller mill is increasing deteriorated, is ultimately a mechanical Processing the edge area to level the surface required. This revision turns out to be but just the above profile body higher Wear resistance as extremely disadvantageous as it processed only with difficulty and with considerable expenditure of time can be.

Erfindungsgemäß wird daher die Verschleißfestigkeit der Oberflächenprofilierung der über die Walzenbreite unterschiedlichen betrieblichen Verschleißbeanspruchung pro Oberflächeneinheit angepaßt, und zwar derart, daß sich im Idealfall über die ganze Walzenbreite ein annähernd gleichmäßiges Verschleißprofil ergibt. According to the invention, the wear resistance of the Surface profiling across the roll width different operational wear adjusted per surface unit, in such a way that ideally across the entire width of the roller almost uniform wear profile results.

Zu diesem Zweck können in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, Profilkörper höherer Härte als in den übrigen Oberflächenzonen vorgesehen werden. For this purpose, surface zones can be elevated operational wear and tear, especially in Center area of the roller width, profile body higher Hardness than intended in the other surface zones become.

Weiterhin ist es möglich, in Oberflächenzonen erhöhter betrieblicher Verschleißbeanspruchung, insbesondere im Mittenbereich der Walzenbreite, pro Flächeneinheit mehr Profilkörper und/oder Profilkörper mit einer verschleißfesteren Formgebung als in den übrigen Oberflächenzonen vorzusehen. It is also possible to increase in surface zones operational wear and tear, especially in Center area of the roller width, more per unit area Profile body and / or profile body with a more wear-resistant design than in the rest To provide surface zones.

Auf diese Weise ergibt sich ein deutlich verbessertes Standzeitvermögen der Oberflächenprofilierung, und man verringert die Zahl der Zeit- und kostenintensiven Maschinenstillstände zur Egalisierung der Walzenoberfläche. Auch die Nachbearbeitung der Walzenoberfläche während der Standzeit wird minimiert. This results in a significantly improved one Service life of the surface profiling, and man reduces the number of time and cost intensive Machine downtimes to equalize the Roll surface. Also the finishing of the roller surface is minimized during the idle time.

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. The invention is schematic in the drawing illustrated.

Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Walzen 1 und 2 einer bekannten Hochdruck-Gutbettwalzenmühle. Sie weisen eine Oberflächenprofilierung auf, die aus einer Vielzahl von verschleißfesten Profilkörpern 3 besteht, die mit Abstand voneinander an der Walzenoberfläche angebracht sind und nach außen vorstehen. Diese Profilkörper 3 sind dabei in der bisher üblichen Weise alle gleich ausgebildet und gleichmäßig über die Walzenoberfläche verteilt. Fig. 1 shows a schematic plan view of the rollers 1 and 2 of a known high-pressure material bed roller mill. They have a surface profile which consists of a multiplicity of wear-resistant profile bodies 3 which are attached to the roller surface at a distance from one another and protrude outwards. This profile body 3 are all the same in the usual way and distributed evenly over the roll surface.

Im Betrieb füllen sich die Zwischenräume zwischen benachbarten Profilkörpern mit zusammengepreßtem feinkörnigen Mahlgut 4, das damit einen autogenen Verschleißschutz für den Walzenmantel bildet. In operation, the spaces between adjacent profile bodies are filled with compressed fine-grained regrind 4 , which thus forms an autogenous wear protection for the roll shell.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Oberflächenprofilierung über die Walzenbreite B. Die Profilkörper 3 im Mittenbereich der Walzenbreite sind aufgrund des in diesem Bereich wesentlich höheren Mahldruckes viel stärker verschlissen als die Profilkörper 3' in den Randbereichen der Walze, in denen - je nach Mahlgut und Fahrweise der Mühle - der Walzendruck und damit auch der Verschleiß stark abfällt. Fig. 2 shows schematically a section through the surface profile across the roll width B. The profile body 3 in the center region of the roller width are much more worn due to the much higher grinding pressure in this area than the profile body 3 'in the edge regions of the roller, in which - depending on Grist and driving style of the mill - the roller pressure and thus the wear drops sharply.

Das Verschleißprofil (Profillinie 5) ist daher über die Walzenbreite B sehr ungleichförmig und bedingt bereits nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebszeit ein Zeit- und kostenintensives Egalisieren der Walzenoberfläche durch teilweises Abtragen der Profilkörper 3' in den Randbereichen. The wear profile (profile line 5 ) is therefore very non-uniform over the roller width B and, even after a relatively short operating time, requires a time-consuming and cost-intensive leveling of the roller surface by partial removal of the profile bodies 3 'in the edge regions.

Fig. 3 veranschaulicht demgegenüber ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung. Hierbei sind im Mittenbereich 6 der Walzenbreite mehr Profilkörper 3 pro Flächeneinheit der Walzenoberfläche vorgesehen als in den Randbereichen 7, 8. In den Randbereichen können dabei zwischen 1 und 400 Profilkörper pro m² weniger eingesetzt werden. Fig. 3 in contrast, illustrates an exemplary embodiment of the inventive solution. In this case, more profile bodies 3 per unit area of the roller surface are provided in the central region 6 of the roller width than in the edge regions 7 , 8 . Between 1 and 400 less profiled bodies per m ² can be used in the edge areas.

Es versteht sich, daß die Dichte der pro Flächeneinheit an der Walzenoberfläche vorgesehenen Profilkörper zweckmäßig kontinuierlich vom Bereich höchster Druckbeanspruchung bis zu den Rändern hin verringert wird. It is understood that the density per unit area profile body provided on the roller surface expediently continuously from the highest area Compression down to the edges is reduced.

Fig. 4 veranschaulicht in einem schematischen Querschnitt ein Ausführungsbeispiel, bei der im äußeren, vergleichsweise wenig beanspruchten Zone 7 einfache, stiftförmige Profilkörper 3a vorgesehen sind, während in der hochbeanspruchten Zone 6 im Mittenbereich der Walzenbreite zusammengesetzte Profilkörper 3b angebracht sind. Sie bestehen beispielsweise aus einem Grundkörper 3b₁ und einem besonders hochwertigen Verschleißkopf 3b₂. Fig. 4 illustrates in a schematic cross section an embodiment in which simple, pin-shaped profile bodies 3 a are provided in the outer, comparatively little stressed zone 7 , while in the highly stressed zone 6 composite profile bodies 3 b are attached in the central region of the roll width. They consist, for example, of a base body 3 b ₁ and a particularly high-quality wear head 3 b ₂ .

Durch geeignete Wahl der Anzahl (Verteilungsdichte), Formgebung und Härte der in den einzelnen Bereichen der Walzenoberfläche vorgesehenen Profilkörper läßt sich erfindungsgemäß somit das Verschleißprofil über die gesamte Walzenbreite weitgehend vergleichmäßigen und dadurch das Standzeitvermögen der Oberflächenprofilierung deutlich verbessern. By a suitable choice of the number (distribution density), Shape and hardness of the individual areas of Rolled surface provided profile body can be According to the invention, the wear profile over the entire roller width largely uniform and thereby the durability of the surface profiling improve significantly.

Der Walzenmantel, an dessen Oberfläche die Profilkörper vorgesehen sind, kann in üblicher Weise aus einem oder mehreren in sich geschlossenen Bandagenringen oder aus einzelnen, mit dem Walzengrundkörper lösbar verspannten Segmenten bestehen. The roll shell, on the surface of which the profile body are provided, can in the usual way from one or several self-contained bandage rings or out individual, releasably braced with the roller body Segments exist.

Die Profilkörper sind im einfachsten Fall stift- oder noppenförmig ausgebildet und werden zweckmäßig durch Auftragsschweißung auf die Walzenoberfläche aufgebracht. In the simplest case, the profile bodies are pin or knob-shaped and are expediently by Build-up welding on the roll surface applied.

Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich auch aufwendiger gestaltete Profilkörper mit besonders hoher Verschleißfestigkeit Verwendung finden, und zwar zweckmäßig gezielt in denjenigen Bereichen der Walzenoberfläche, in denen mit den größten betrieblichen Druckwerten und dem stärksten Verschleißangriff zu rechnen ist. Within the scope of the invention can of course also elaborately designed profile body with particularly high Wear resistance find use, namely appropriately targeted in those areas of Roll surface in which with the largest operational Pressure values and the strongest wear attack is.

Claims

1. Roller for a high-pressure material bed roller mill, with a surface profile, which consists of a plurality of spaced apart on the roller surface, outwardly projecting, wear-resistant profile bodies, characterized in that the wear resistance of the surface profile of the different operational wear stress per across the roller width Surface unit is adapted such that there is an approximately uniform wear profile across the roll width.

2. Roller according to claim 1, characterized in that in surface zones increased operational Wear, especially in the middle area the roller width, profile body higher hardness than in the edge areas are provided.

3. Roller according to claim 1, characterized in that in surface zones increased operational Wear, especially in the middle area the roller width, more per unit area Profile body than are provided in the edge areas.

4. Roller according to claim 1, characterized in that in surface zones increased operational Wear, especially in the middle area the roller width, profile body with a more wear-resistant design than in the edge areas are provided.

5. Roller according to claim 1 with a roller base and a roll shell, characterized in that the roller shell, on the surface of which Profile body are attached from at least one in itself closed bandage ring or from individual, with the roll base releasably braced segments consists.

6. Roller according to claim 1, characterized in that the profile body pin or knob-shaped are trained.

7. Roller according to claim 1, characterized in that the profile body by build-up welding on the Roll surface are applied.