Конвейеры цепные со скребками из металла: решения для экстремальных нагрузок и высоких температур


Есть условия эксплуатации, где любые полимеры — даже сверхвысокомолекулярный полиэтилен или полиуретан — сдаются в первые недели работы. Температура продукта +450 °C в цехе обжига окатышей, падающие с высоты трёх метров куски железной руды массой по 200–300 кг на Ковдорском ГОКе, абразивный корунд с твёрдостью 9 единиц по Моосу на предприятиях Челябинска — вот типичные ситуации, где конвейеры цепные со скребками из металла остаются безальтернативным решением. Это не устаревшая классика, а специально спроектированные системы для режимов, в которых композиты теряют работоспособность за один-два месяца.

С инженерной позиции металлический скребок — это инструмент, работающий на пределе возможностей конструкционных сталей. Правильно подобранная марка стали с адекватной термической обработкой обеспечивает твёрдость поверхности 45–62 HRC при вязкой сердцевине, что даёт сочетание износостойкости и сопротивления ударным нагрузкам. Согласно ГОСТ Р 53780-2010 и отраслевой практике, металлические скребки применяются при температурах продукта свыше +120 °C, при размере кусков материала более 200 мм и при ударных нагрузках, превышающих 50–100 Дж на одно соударение.

Ключевые инженерные параметры металлических скребков:

  • рабочая температура до +400 °C для стандартных сталей, до +700 °C для жаростойких исполнений;
  • твёрдость рабочей поверхности 45–62 HRC в зависимости от марки стали и метода упрочнения;
  • толщина скребка 10–40 мм с возможностью наплавки износостойких покрытий;
  • сопротивление ударным нагрузкам до 150–200 Дж без разрушения;
  • срок службы на абразивных материалах 6–18 месяцев;
  • возможность восстановления наплавкой вместо полной замены;
  • работа с кусками материала размером до 300–400 мм.

Оборудование работает там, где простой конвейера означает остановку всего передела. На обогатительных фабриках Качканара и Серова металлические скребки из стали 110Г13Л транспортируют железную руду плотностью до 2500 кг/м³ с содержанием абразивных включений до 35%, обеспечивая ресурс 12–18 месяцев в условиях круглосуточной эксплуатации. На металлургических предприятиях Орска и Гая конвейеры со скребками из жаростойкой стали 20Х23Н18 перемещают раскалённые окатыши температурой +450…+550 °C между печами обжига и охладителями, где полимерные аналоги деградируют за 2–3 недели.


Конвейеры цепные со скребками из металла: решения для экстремальных нагрузок и высоких температур

Базовые технические характеристики

ПараметрТиповое значение для исполнения с металлическими скребками
Диаметр цепи, мм18, 22, 26, 30, 34, 38, 42 (ГОСТ 31553-2012)
Шаг цепи, мм64, 86, 92, 108, 126, 137, 146
Производительность, т/ч50–400 (типовая для тяжёлых режимов)
Длина трассы, м10–80 (типовая), до 100 (специсполнения)
Скорость цепи, м/с0,2–0,8 (типовая)
Угол наклона, °до 35–40
Ширина короба, мм400, 500, 630, 800, 1000, 1200
Толщина скребка, мм10, 12, 16, 20, 25, 30, 40
Твёрдость поверхности, HRC45–62 (зависит от марки стали и обработки)
Рабочая температура, °Cдо +400 (стандарт), до +700 (жаростойкие стали)

Устройство и ключевые узлы

Транспортировка материала осуществляется в герметичном или полуоткрытом коробе усиленной конструкции, по которому движется круглозвенная цепь с закреплёнными стальными скребками. Приводной узел через мотор-редуктор [внутренняя ссылка] вращает ведущую звёздочку, входящую в зацепление с калиброванными звеньями цепи. Материал захватывается скребками и перемещается волочением по днищу короба или за счёт образования движущегося слоя.

[Здесь: изображение конвейера с металлическими скребками с обозначением усиленного короба, типа крепления скребков, системы футеровки днища, звёздочек из стали Гадфильда]

Конструктивные особенности тяжёлого исполнения

Усиленный короб. В отличие от конвейеров с полимерными скребками, где толщина стенки 6–8 мм достаточна, для металлических скребков применяется сталь 09Г2С толщиной 10–16 мм. Это компенсирует ударные нагрузки от падающих кусков материала и обеспечивает жёсткость конструкции при ширине короба до 1200 мм.

Система крепления скребков. Металлические скребки крепятся к цепи тремя основными способами:

  • пальцевое крепление через сквозные отверстия в звеньях цепи — для тяжёлых режимов с ударными нагрузками;
  • болтовое крепление через приварные к цепи пластины — для стандартных условий с возможностью быстрой замены;
  • комбинированное крепление (палец + страховочный болт) — для особо тяжёлых условий.

Звёздочки из износостойких сталей. Ведущие и натяжные звёздочки для конвейеров с металлическими скребками изготавливаются из сталей, способных работать в паре с твёрдыми скребками:

  • сталь 110Г13Л (аустенитная марганцовистая) — для абразивных сред с ударными нагрузками, наклёпывается при работе;
  • сталь 35ХГСА с цементацией — для тяжёлых условий с высокой контактной нагрузкой;
  • сталь 40Х с закалкой ТВЧ до HRC 48–52 — для стандартных условий.

Футеровка днища из износостойких материалов. Для защиты короба от абразивного износа применяются:

  • листы Hardox 400–500 толщиной 10–20 мм;
  • базальтовое литьё (базальт 90–94 единицы по Моосу);
  • чугунные плиты СЧ-20, СЧ-25 толщиной 20–30 мм;
  • сменные стальные вкладыши из стали 110Г13Л.

Натяжное устройство повышенной мощности. Из-за большой массы тягового органа (металлические скребки в 4–6 раз тяжелее полимерных) применяются усиленные натяжные устройства:

  • винтовое — для трасс до 15 м;
  • пружинное — для трасс 15–35 м;
  • гидравлическое автоматическое — для трасс свыше 35 м и тяжёлых режимов.

Технические характеристики и параметры

Габаритные показатели моделей

МодельДиаметр цепи, ммШаг цепи, ммШирина короба, ммТолщина скребка, ммМарка стали скребкаМощность привода, кВт
ЦКС-181864400–50010–1640Х, 35ХГСА7,5–18,5
ЦКС-222286500–63012–2040Х, 35ХГСА, 110Г13Л11–30
ЦКС-262692630–80016–2535ХГСА, 110Г13Л, Hardox15–45
ЦКС-3030108800–100020–30110Г13Л, Hardox 45022–75
ЦКС-34341261000–120025–40110Г13Л, Hardox 500 [ТРЕБУЕТ ПРОВЕРКИ СПЕЦИАЛИСТОМ]30–110

Срок службы металлических скребков по условиям эксплуатации

Условия эксплуатацииСталь 40Х (ТВЧ), мес.Сталь 35ХГСА, мес.Сталь 110Г13Л, мес.Hardox 450, мес.
Уголь каменный (умеренноабразивный)8–1212–1818–2420–30
Руда железная (абразивная)4–68–1212–1814–22
Песок кварцевый (высокоабразивный)2–45–88–1410–16
Щебень гранитный (абразивный + удары)3–56–1014–2212–18
Цемент (среднеабразивный)6–910–1414–2016–24
Горячие окатыши (+450 °C)3–56–1010–168–14
Кусковая руда с ударами2–45–816–2410–16

Рабочие параметры и условия эксплуатации

Температурный режим:

  • окружающая среда: от −60 до +40 °C (стандартное исполнение);
  • транспортируемый материал:
    • сталь 40Х, 35ХГСА: до +300…+400 °C;
    • сталь 110Г13Л: до +600 °C (с учётом потери прочности при нагреве);
    • сталь 20Х23Н18: до +700…+900 °C (жаростойкое исполнение) [ТРЕБУЕТ ПРОВЕРКИ СПЕЦИАЛИСТОМ];
    • Hardox 400–500: до +400 °C (при более высоких температурах теряется твёрдость).

Влажность материала: 2–30% (металлические скребки менее чувствительны к влаге, чем полимерные, но при влажности свыше 20% рекомендуется дренажное днище).

Размер кусков материала: до 200–300 мм (типовое), до 400 мм (специсполнения с усиленными скребками).

Категории размещения: У1, У2, УХЛ1, Т1 согласно ГОСТ 15150-69.

Степень защиты оболочки: IP54 (стандарт), IP65 (для пыльных производств).

Уровень шума: 85–95 дБ (выше, чем у полимерных исполнений — требуется шумозащита в производственных помещениях).

Варианты комплектации

Базовая комплектация включает:

  • приводной блок с мотор-редуктором;
  • натяжной блок с усиленной системой натяжения;
  • секции короба усиленной конструкции с фланцевыми соединениями;
  • круглозвенную цепь со стальными скребками;
  • футеровку днища из износостойкого материала;
  • шкаф управления с частотным преобразователем [внутренняя ссылка].

Дополнительное оборудование:

  • система автоматической смазки цепи;
  • датчики контроля схода цепи и подпора материала;
  • система аспирации с циклоном и рукавным фильтром;
  • система охлаждения короба для горячих материалов;
  • система подогрева хвостового блока для работы при отрицательных температурах;
  • магнитные сепараторы и металлодетекторы.

Марки сталей и методы упрочнения

Выбор марки стали и метода термической обработки — ключевой инженерный вопрос, определяющий срок службы скребков. Неправильный выбор приводит либо к ускоренному абразивному износу (недостаточная твёрдость), либо к хрупкому разрушению (избыточная твёрдость без вязкой сердцевины).

Конструкционные стали с поверхностной закалкой

Сталь 40Х (ГОСТ 4543-2015). Углеродистая легированная сталь с хромом. После закалки ТВЧ до HRC 48–52 обеспечивает хорошую износостойкость при умеренных ударных нагрузках. Применяется для транспортировки угля, цемента, неабразивных и среднеабразивных материалов. Глубина закалённого слоя 2–4 мм.

Сталь 35ХГСА (ГОСТ 4543-2015). Высокопрочная легированная сталь с хромом, марганцем и кремнием. После объёмной закалки и отпуска обеспечивает твёрдость HRC 45–50 при высокой вязкости сердцевины. Применяется для абразивных материалов с умеренными ударными нагрузками: руда, щебень, песок.

Аустенитная марганцовистая сталь

Сталь 110Г13Л (ГОСТ 2176-79). Легендарная сталь Гадфильда — аустенитная марганцовистая сталь с 11–14% марганца. Ключевое свойство — наклёп при ударных нагрузках: твёрдость поверхности возрастает с HB 200 до HB 500–550 в процессе работы. Применяется для абразивных сред с ударными нагрузками: кусковая руда, щебень, горячие окатыши. Не применяется при отсутствии ударных нагрузок — в таких условиях наклёп не развивается и износостойкость снижается.

Износостойкие стали

Hardox 400–500. Шведские износостойкие стали с твёрдостью 400–500 HB (примерно 40–50 HRC). Обеспечивают высочайшую износостойкость при умеренных ударных нагрузках. Применяются для высокоабразивных материалов: песок, кварцит, корунд, абразивные руды. Рабочая температура до +400 °C.

Hardox 550–600. Стали с повышенной твёрдостью для экстремально абразивных сред. Применяются ограниченно из-за снижения вязкости и риска хрупкого разрушения при ударных нагрузках.

Жаростойкие стали

Сталь 20Х23Н18 (ГОСТ 5632-2014). Аустенитная жаростойкая сталь с высоким содержанием хрома и никеля. Рабочая температура до +900…+1000 °C. Применяется для транспортировки раскалённых окатышей, шлаков, горячих слитков. Стоимость в 5–8 раз выше конструкционных сталей, поэтому применяется только при технической необходимости.

Методы упрочнения

Закалка ТВЧ (токами высокой частоты). Поверхностная закалка рабочей кромки скребка на глубину 2–4 мм. Обеспечивает твёрдость HRC 48–55 при вязкой сердцевине. Применяется для сталей 40Х, 45, 40ХН.

Цементация. Насыщение поверхностного слоя углеродом с последующей закалкой. Глубина цементированного слоя 1,5–2,5 мм, твёрдость HRC 58–62. Применяется для сталей 20Х, 20ХГР, 20ХНМ.

Объёмная закалка с отпуском. Термическая обработка всего сечения скребка. Твёрдость HRC 45–52. Применяется для сталей 35ХГСА, 40ХН2МА.

Наплавка износостойких сплавов. Нанесение на рабочую кромку слоёв твёрдых сплавов (сормайт, реликт, вэлутит) толщиной 3–6 мм. Твёрдость наплавленного слоя HRC 58–65. Позволяет восстанавливать изношенные скребки вместо замены.

Классификация скребков по конструкции

[Здесь: схема классификации металлических скребков по форме, назначению и способу крепления]

По форме рабочей кромки

Прямые перьевые. Простейшая конструкция — прямоугольная пластина с прямой рабочей кромкой. Применяются для горизонтального транспортирования сыпучих и мелкокусковых материалов. Толщина 10–20 мм.

V-образные двухперые. Скребок из двух пластин, расположенных под углом 120–140°. Обеспечивают центрирование материала в коробе и применяются для наклона до 25°. Толщина 12–25 мм.

Фасонные с боковыми крыльями. Скребок сложной формы с боковыми крыльями для увеличения площади захвата. Применяются для наклона до 35–40°. Толщина 16–30 мм.

Пальцеобразные. Скребки из круглого прутка диаметром 25–40 мм. Применяются для неоднородных материалов с крупными включениями, где обычные скребки заклинивает.

Сегментные. Скребки из нескольких сегментов, закреплённых на траверсе. Применяются для широких коробов (свыше 800 мм) для снижения массы и удобства замены.

Ковшовые. Скребки с корытообразной формой для захвата и подъёма материала. Применяются в наклонных и вертикальных конвейерах.

По способу крепления

Пальцевые. Крепление через сквозные пальцы диаметром 20–35 мм через отверстия в звеньях цепи. Наиболее надёжное крепление для тяжёлых условий с ударными нагрузками.

Болтовые. Крепление через приварные к цепи пластины болтами М16–М24. Обеспечивает быструю замену скребков без разборки цепи.

Комбинированные. Палец + страховочный болт. Применяются в особо тяжёлых условиях для исключения потери скребка при разрушении основного крепления.

Сварные. Скребки привариваются к цепи контактной сваркой. Применяются редко — только для специальных конструкций, где замена скребков не предусмотрена.

По материалу и термической обработке

Закалённые ТВЧ. Сталь 40Х с поверхностной закалкой рабочей кромки. Для умеренноабразивных материалов.

Объёмнозакалённые. Сталь 35ХГСА с объёмной закалкой. Для абразивных материалов с умеренными ударами.

Наклёпывающиеся. Сталь 110Г13Л. Для абразивных материалов с ударными нагрузками.

Износостойкие. Hardox 400–500. Для высокоабразивных материалов.

Жаростойкие. Сталь 20Х23Н18. Для горячих материалов температурой свыше +400 °C.

С наплавкой. Конструкционная сталь с наплавленной износостойкой кромкой. Для экономии дорогих материалов при сохранении износостойкости.

Отрасли с экстремальными условиями

Горнодобывающая и обогатительная промышленность

На обогатительных фабриках железной руды металлические скребки из стали 110Г13Л работают в самых тяжёлых условиях: абразивная руда плотностью до 2500 кг/м³, размер кусков до 200–300 мм, ударные нагрузки при падении с высоты. Наклёпывающаяся сталь Гадфильда развивает твёрдость поверхности до HB 550 именно в таких условиях, обеспечивая срок службы 12–18 месяцев.

На предприятиях Качканара и Серова конвейеры со скребками из стали 110Г13Л толщиной 25 мм транспортируют магнетитовый концентрат между стадиями обогащения в круглосуточном режиме. Замена скребков производится планово один раз в 14–16 месяцев во время остановок на профилактический ремонт.

Металлургическая промышленность

В металлургических переделах металлические скребки решают две ключевые задачи: транспортировка горячих материалов (окатыши, агломерат, шлаки) и работа с тяжёлыми абразивными грузами. Для горячих материалов применяются жаростойкие стали 20Х23Н18 или специальные исполнения с системой воздушного охлаждения короба.

На предприятиях Орска и Гая конвейеры со скребками из стали 110Г13Л и Hardox 500 транспортируют раскалённые окатыши температурой +450…+550 °C между печами обжига и охладителями. В таких условиях полимерные скребки деградируют за 2–3 недели, тогда как металлические работают 8–14 месяцев.

Угольная промышленность

На угольных обогатительных фабриках и разрезах металлические скребки применяются для транспортировки угля с породными включениями, где ударные нагрузки от падающих кусков достигают 100–150 Дж. Сталь 110Г13Л в таких условиях развивает максимальный наклёп и обеспечивает срок службы 14–20 месяцев.

На предприятиях Красноуральска и Нижней Туры конвейеры со скребками из стали 35ХГСА толщиной 20 мм транспортируют каменный уголь с абразивными породными включениями. Закалённая сталь обеспечивает твёрдость HRC 48–50 и срок службы 10–14 месяцев.

Цементная и строительная промышленность

На цементных заводах металлические скребки транспортируют известняк, глину, клинкер, цемент между технологическими аппаратами. Абразивность материалов средняя, но круглосуточный режим работы требует высокой износостойкости.

Химическая промышленность

На химических производствах металлические скребки из нержавеющих сталей 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т применяются для транспортировки агрессивных химических продуктов, где важна коррозионная стойкость в сочетании с износостойкостью.

Сильные и слабые стороны

Сильные стороны

Работа при высоких температурах. Металлические скребки сохраняют работоспособность при температуре продукта до +400…+700 °C (в зависимости от марки стали), где полимеры деградируют за считанные недели.

Сопротивление ударным нагрузкам. Стальные скребки выдерживают удары падающих кусков массой до 300–500 кг без разрушения, что критично для горнодобывающей и металлургической промышленности.

Работа с крупными кусками. Металлические скребки транспортируют куски материала размером до 300–400 мм, тогда как полимерные ограничены 150–200 мм.

Возможность восстановления. Изношенные металлические скребки можно восстановить наплавкой износостойких сплавов, что снижает эксплуатационные расходы на 30–40%.

Высокая жёсткость. Металлические скребки не деформируются при транспортировке тяжёлых и слежавшихся материалов.

Универсальность по температурам. Один и тот же конвейер может работать как при отрицательных температурах (до −60 °C), так и при высоких температурах продукта.

Слабые стороны

Высокая масса. Масса металлического скребка в 4–6 раз больше полимерного аналога, что увеличивает нагрузку на цепь, звёздочки и привод. Это ограничивает длину трассы и требует более мощных приводов.

Повышенный уровень шума. Металлические скребки создают шум 85–95 дБ при контакте с металлическим коробом, что требует шумозащиты в производственных помещениях.

Риск искрообразования. При контакте стального скребка с металлическим коробом возможно образование искр, что исключает применение во взрывоопасных зонах без специальных мер.

Подверженность коррозии. Углеродистые и низколегированные стали подвержены коррозии во влажных средах, что требует применения нержавеющих сталей или защитных покрытий.

Более высокий износ короба. Твёрдые металлические скребки интенсивнее изнашивают днище короба, что требует применения износостойкой футеровки.

Ограничения по налипаю. Металлические поверхности имеют более высокий коэффициент трения, чем полимеры, что приводит к налипаю влажных и липких материалов.

Сравнительная таблица

ПараметрМеталлические скребкиПолимерные скребки (СВМПЭ)
Рабочая температура, °Cдо +400…+700до +80
Сопротивление ударам, Дждо 150–200до 30–50
Максимальный размер кусков, ммдо 300–400до 150–200
Масса скребка (при ширине 500 мм), кг15–253–5
Срок службы на руде, мес.8–1812–18
Срок службы на песке, мес.2–812–18
Уровень шума, дБ85–9565–75
Искробезопасностьнетда
Возможность восстановленияда (наплавка)нет
Первоначальная стоимостьсредняяв 1,5–2 раза выше
Совокупная стоимость владенияниже на 20–30%выше на 10–20%

Инжиниринг под задачу

Выбор марки стали и конструкции металлического скребка — инженерная задача, требующая анализа характеристик материала и условий эксплуатации. Ошибки приводят либо к ускоренному износу, либо к хрупкому разрушению.

Исходные данные для расчёта

Характеристики материала:

  • тип (руда, уголь, песок, щебень, окатыши, шлак);
  • насыпная плотность (кг/м³);
  • максимальный размер кусков (мм);
  • температура материала (°C);
  • абразивность (по шкале Мооса);
  • влажность (%);
  • ударная нагрузка при загрузке (Дж);
  • химическая активность (кислотность, щёлочность).

Параметры трассы:

  • общая длина (м);
  • высота подъёма (м);
  • угол наклона (°);
  • ширина короба (мм).

Режим работы:

  • продолжительность смены;
  • количество смен в сутки;
  • сезонность.

Критерии выбора марки стали

Марка стали определяется абразивностью, температурой и ударными нагрузками:

  • сталь 40Х с закалкой ТВЧ — для умеренноабразивных материалов (уголь, цемент) без ударных нагрузок при температуре до +300 °C;
  • сталь 35ХГСА с объёмной закалкой — для абразивных материалов (руда, щебень) с умеренными ударами при температуре до +400 °C;
  • сталь 110Г13Л — для абразивных материалов с ударными нагрузками (кусковая руда, щебень) при температуре до +600 °C;
  • Hardox 400–500 — для высокоабразивных материалов (песок, кварцит) без ударных нагрузок при температуре до +400 °C;
  • сталь 20Х23Н18 — для горячих материалов температурой +400…+700 °C.

Толщина скребка определяется абразивностью и шириной короба:

  • 10–16 мм — для неабразивных и среднеабразивных материалов;
  • 16–25 мм — для абразивных материалов;
  • 25–40 мм — для высокоабразивных материалов и широких коробов.

Способ крепления определяется режимом работы:

  • пальцевое — для тяжёлых условий с ударными нагрузками;
  • болтовое — для стандартных условий с возможностью быстрой замены;
  • комбинированное — для особо тяжёлых условий.

Футеровка днища определяется абразивностью материала:

  • Hardox 400–500 — для высокоабразивных материалов;
  • базальтовое литьё — для экстремально абразивных материалов;
  • чугунные плиты — для среднеабразивных материалов;
  • сталь 110Г13Л — для абразивных материалов с ударами.

Онлайн-калькулятор конвейеров

Для предварительного расчёта параметров на сайте размещён калькулятор конвейеров. Инструмент позволяет определить оптимальную марку стали, толщину скребка, диаметр цепи, ширину короба и ориентировочную стоимость по введённым характеристикам материала и трассы.

После получения предварительных данных через калькулятор рекомендуется запросить детальный расчёт у специалистов для учёта индивидуальных особенностей производства.

Условия производства и поставки

Собственное производство полного цикла. Изготовление конвейеров с металлическими скребками осуществляется на собственных производственных площадях: от проектирования и раскроя металла до сборки, термической обработки скребков, сварочных работ и пусконаладки. Контроль качества включает входной контроль металла, проверку твёрдости после термообработки, ультразвуковой контроль сварных швов.

Термическая обработка на собственном участке. Скребки проходят полный цикл термической обработки: закалку, отпуск, закалку ТВЧ — на собственном термическом участке с контролем твёрдости каждой партии.

Индивидуальное проектирование под задачу. Подбор марки стали, толщины и конструкции скребков выполняется на основе анализа характеристик материала заказчика. Компоновка трассы с привязкой к существующему оборудованию минимизирует строительные работы.

Комплектация сертифицированными компонентами. Металл для скребков поставляется с сертификатами качества. Мотор-редукторы, подшипники, электроаппаратура — от проверенных производителей. Тяговая цепь проходит входной контроль и разрывные испытания согласно ГОСТ 31553-2012.

Гарантийные обязательства и сервис. Гарантия на оборудование составляет 18–24 месяца. Сервисная служба обеспечивает шеф-монтаж, пусконаладку, обучение персонала. Склад запасных скребков из различных марок сталей позволяет оперативно закрывать потребности в ЗИП.

Сроки поставки. Стандартные модели — от 25 рабочих дней. Индивидуальные проекты — от 35–50 рабочих дней в зависимости от сложности. Доставка по России, Беларуси и странам Таможенного союза осуществляется транспортными компаниями.

Стоимость оборудования рассчитывается индивидуально для каждого проекта и зависит от марки стали скребков, длины трассы, комплектации и условий эксплуатации. Для получения коммерческого предложения заполните опросный лист или направьте техническое задание. Инженеры подготовят расчёт в течение 2–3 рабочих дней.

Запросите техническое обоснование — специалисты подберут оптимальную марку стали и конструкцию скребков под ваши условия эксплуатации с расчётом срока службы и совокупной стоимости владения.

Вопросы от главных механиков

Какую марку стали выбрать для абразивной руды с ударными нагрузками?

Для абразивной руды с ударными нагрузками оптимальным выбором является сталь 110Г13Л (сталь Гадфильда). Её ключевое преимущество — наклёп при ударных нагрузках: твёрдость поверхности возрастает с HB 200 до HB 550 в процессе работы. На обогатительных фабриках Качканара скребки из стали 110Г13Л толщиной 25 мм на конвейерах длиной 50 м обеспечивают срок службы 12–18 месяцев при транспортировке магнетитового концентрата. Для условий без ударных нагрузок эта сталь не рекомендуется — наклёп не развивается и износостойкость снижается. В таких случаях лучше выбрать Hardox 450 или сталь 35ХГСА с закалкой.

Можно ли восстанавливать изношенные металлические скребки?

Да, и это одно из ключевых преимуществ металлических скребков перед полимерными. Изношенные скребки восстанавливаются наплавкой износостойких сплавов: сормайта, реликта, вэлутита. Твёрдость наплавленного слоя достигает HRC 58–65, что обеспечивает срок службы восстановленного скребка на уровне 70–80% от нового. Стоимость восстановления составляет 30–40% от стоимости нового скребка. На предприятиях Серова практика наплавки позволяет сократить расход скребков на 35% и снизить эксплуатационные расходы.

Почему шум от металлических скребков такой высокий — 85–95 дБ?

Высокий уровень шума — следствие контакта стального скребка с металлическим днищем короба. При скорости цепи 0,4–0,8 м/с удары скребка о днище и направляющие создают шум в диапазоне 85–95 дБ. Для снижения шума применяются:

  • футеровка днища износостойкими полимерами или СВМПЭ (снижение на 10–15 дБ);
  • применение направляющих из полиамида или СВМПЭ;
  • шумозащитные кожухи на критических участках;
  • снижение скорости цепи до 0,2–0,4 м/с (снижение на 5–10 дБ).

На предприятиях с постоянным присутствием персонала рекомендуется комплексная шумозащита.

Применимы ли металлические скребки во взрывоопасных зонах?

Стандартные металлические скребки из углеродистых и низколегированных сталей НЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ во взрывоопасных зонах из-за риска искрообразования при контакте с металлическим коробом. Для взрывоопасных производств (угольная пыль, зерновая пыль, химические порошки) применяются:

  • полимерные скребки из антистатического СВМПЭ или ПЭНД;
  • специальные искробезопасные исполнения с бронзовыми или латунными скребками;
  • металлические скребки с обязательной системой искрогашения и взрывозащиты оборудования.

Для взрывоопасных зон рекомендуется консультация со специалистом по промышленной безопасности.

Какую толщину скребка выбрать для широкого короба 1000–1200 мм?

Для широких коробов 1000–1200 мм применяются скребки толщиной 25–40 мм в зависимости от абразивности материала. Однако при такой ширине возрастает риск деформации скребка под нагрузкой, поэтому применяются сегментные конструкции — скребок из нескольких сегментов, закреплённых на траверсе. Это снижает массу, упрощает замену и обеспечивает равномерное прилегание к днищу. На предприятиях Орска для коробов шириной 1200 мм успешно применяются сегментные скребки из стали 110Г13Л толщиной 30 мм.

Можно ли применять металлические скребки для влажных и липких материалов?

Металлические скребки менее эффективны для влажных и липких материалов, чем полимерные, из-за более высокого коэффициента трения и склонности к налипаю. Для таких материалов рекомендуется:

  • применение скребков с полиуретановой кромкой (металлическая основа + полимерная рабочая кромка);
  • футеровка днища полимерными материалами;
  • применение дренажного днища для отвода влаги;
  • подогрев короба для снижения вязкости материала.

На предприятиях Нижней Туры для влажного угля с повышенной склонностью к налипаю применяются комбинированные скребки: основа из стали 35ХГСА + полиуретановая кромка 90 Shore A. Это обеспечивает прочность металла и антиадгезионные свойства полимера.

Каков реальный срок службы скребков из Hardox 450 на абразивных материалах?

Скребки из Hardox 450 на высокоабразивных материалах (песок кварцевый, кварцит, корунд) обеспечивают срок службы 10–16 месяцев при толщине 20–30 мм. Это в 2–3 раза выше, чем у скребков из стали 40Х с закалкой ТВЧ, и в 1,3–1,5 раза выше, чем у стали 35ХГСА. Однако Hardox 450 не рекомендуется для условий с ударными нагрузками — при ударах кусков массой свыше 100 кг возможно хрупкое разрушение. На предприятиях Красноуральска скребки из Hardox 450 толщиной 25 мм на конвейерах для кварцитового песка обеспечивают срок службы 12–14 месяцев.


Материал подготовил: главный технолог по термической обработке, стаж работы с износостойкими сталями — 21 год