EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
Gietijzerslag is geen steen — en de keuze van de breker weerspiegelt dat
Een hydraulische breker die wordt gebruikt voor het reinigen van gietijzerslag lost een volledig ander fysiek probleem op dan een groefbreker. In een steengroeve is het doel om intacte steen te breken, waarvan de druksterkte bekend is en relatief uniform. In een gieterij bestaat het materiaal uit gestolde slak — een mengsel van metaaloxiden, silicaten en ingesloten ijzer of staal — dat aan de vuurvaste voering van een kuip is gebonden bij temperaturen die nog steeds enkele honderden graden kunnen bedragen wanneer de reiniging begint. Het materiaal is heterogeen, de werkomgeving is heet en de geometrie is beperkt binnen een kuip of oven, wat de manier waarop de breker de oppervlakte kan benaderen beperkt.
De hardheid van slak varieert sterk met zijn samenstelling. Glasachtige hoogovenslak — rijk aan siliciumdioxide en calcium — is relatief broos en breekt goed met een stompe werktuig of een piramidale beitel. Staalgieterij-skull, die verzadigd is met ijzer en dicht van structuur, gedraagt zich meer als een hard metaalmateriaal en reageert op geconcentreerde puntbelasting. Gietijzers met meerdere ovengroepen moeten tijdens dezelfde ploegendienst met beide soorten omgaan. Een breker die uitsluitend is gespecificeerd voor één slaksoort, werkt slecht of zelfs destructief op de andere.
De bepalende selectiebeperking is thermisch van aard. De hydraulische olie van de drager, zijn afdichtingen, zijn slangen en de interne afdichtingen van de breker zijn allemaal gespecificeerd voor bedrijfstemperaturen die bij standaard bouwtoepassingen zelden worden bereikt. Naast een pas gegoten kuip kan de omgevingsstraling op de werkpositie continu boven de 80 °C uitkomen. Standaard-NBR-afdichtingen beginnen bij die temperatuur te verslijten. Een breker die de hele dag naast een hete kuip werkt met standaardafdichtingen, zal aan het einde van de week olie lekken. De gieterijspecificatie die een 'standaard zware breker' bestelt en verwacht dat deze het langdurig volhoudt, koopt een component die zal uitvallen in een omgeving waarvoor deze niet is ontworpen.
Vier selectiefactoren — Gieterijvereiste, wat te specificeren en waarom standaardonderdelen falen
De tabel behandelt de vier variabelen die gieterijslakreiniging onderscheiden van standaardtoepassingen. De kolom 'waarom standaardonderdelen falen' is de kolom die de gieterijtechnicus als eerste moet lezen.
|
Selectiefactor |
Wat op te geven |
Waarom standaardonderdelen falen |
|
Uitstralende warmte van de kroeze of de ovenwand |
Hoogtemperatuurafdichtingen die geschikt zijn voor continu gebruik tot 150 °C en hoger; hydraulische olie met hoge thermische stabiliteit (ISO VG 68 of VG 100); warmteafscherming op de slangroute in de buurt van de kroezewand |
Standaard-NBR-afdichtingen vallen uit bij een omgevingstemperatuur van 80–90 °C; een breker die naast een hete kroeze werkt, verliest binnen één ploegendienst zijn afdichtingsintegriteit als de standaardspecificatie wordt gebruikt |
|
Hardheid en hechtingseigenschappen van slak |
Botte werktuigkop voor brosse, glasachtige slak die bij impact uiteenvalt; moilpunt voor kleverige slak die sterk aan het vuurvaste materiaal is gehecht; piramidale kop voor de dichte, metalen ‘skull’ die zich op de bodem van de kroeze vormt |
Glasachtige hoogovenslak breekt anders dan ijzer-verzadigde staalkroezeslak — het juiste werktuig voor de ene soort maakt gaten in de andere soort in plaats van deze te breken |
|
Beperkte geometrie van de kroeze |
De draagconstructie moet passen binnen de kroezemond of op korte afstand over de rand werken; compacte draagconstructie zonder staartswing of een roterende brekersysteem op een steunpilaar, gemonteerd boven de kroezepositie |
Een standaardgraafmachine kan de lepelbodem niet schoon van bovenaf bereiken zonder de veilige werkstraal te overschrijden; op afstand bestuurde compacte dragers verwijderen de operator uit de buurt van stralingshitte en het risico op slakuitwerping |
|
Beitelmateriaal en warmtebehandeling |
42CrMo of gelijkwaardige gelegeerde staalsoort met warmtebehandeling, oppervlaktehardheid HRC 52–56 en taai kerngebied; vermijd hardmetalen (wolframcarbide) tips in ijzer-verzadigde omgevingen — risico op brosse breuk bij contact met metalen schedel |
Standaardbouwbeitels zijn niet warmtebehandeld voor herhaalde thermische schokken; contact met hete slakoppervlakken veroorzaakt een snelle temperatuurcyclus aan de punt, waardoor de geharde laag verdwijnt door ontharding |
Veiligheid van de operator verandert de machineconfiguratie volledig
In een steengroeve zit de operator in de cabine van een graafmachine op een normale werkafstand van het materiaal. Bij een lepelreinigingsstation zou diezelfde operator zich recht boven een vat bevinden dat mogelijk nog resterend gesmolten metaal bevat, in een omgeving met stralingswarmte, mogelijke slakuitwerping en dampen van de afkoelende smelt. De machineconfiguratie moet deze gevaren aanpakken — niet het geluidsniveau of het type beitel, wat secundair is. Daarom worden op afstand bestuurde slooprobots standaard ingezet voor serieuze slakreinigingstoepassingen in gieterijen. De operator werkt op veilige afstand, terwijl de compacte robot in of boven de lepel reikt, waardoor het blootstellingsrisico volledig wordt geëlimineerd.
Voor gieterijen die een standaardgraafmachine met een brekerbevestiging gebruiken op een vaste reinigingsstation, biedt een paalvormig rotsbrekersysteem dat boven de kuippositie is gemonteerd dezelfde veiligheidsscheiding. De operator staat bij het bedieningspaneel, buiten het bereik van de kuip, stuurt de arm in de vatbodem en breekt de slak af zonder de hitte- en spatszone te betreden. Het voordeel ten opzichte van een mobiele graafmachine is de reproduceerbaarheid: dezelfde benaderingsgeometrie, dezelfde gereedschapsbereik en dezelfde werkwijze bij elke kuipcycli. De variabiliteit tussen operators wat betreft de brektijd — wat aanzienlijk is wanneer elke kuip onactief blijft staan terwijl gewacht wordt tot de vorige kuip gereinigd is — wordt bijna geëlimineerd.
Het onderhoudsplan voor een in een gieterij ingezette stroomonderbreker is ingekort ten opzichte van het gebruik bij bouwprojecten. Een hoge omgevingstemperatuur versnelt de olieveroudering, de compressievorming van afdichtingen en de slijtage van doorvoerisolatoren met een factor die in de servicehandleiding niet wordt meegenomen, omdat deze handleiding is opgesteld voor bouwomgevingen. Behandel de inzet in een gieterij als gelijkwaardig aan 1,5–2× de gecertificeerde bedrijfsuren voor onderhoudsdoeleinden. Een vervangingsinterval voor een afdichtingskit van 1.800 uur bij bouwgebruik wordt 1.000–1.200 uur naast een koker. Ook de inspectiecyclus voor de beitel wordt strakker — thermische cycli van de punt versnellen het ontharden aan het oppervlak, waardoor de geharde laag overgaat in een zachtere toestand. Een bij bouwprojecten uitsluitend op basis van puntvervorming (‘mushrooming’) vervangen beitel moet in een gieterij vaak veel eerder worden vervangen vanwege verlies van hardheid, een verschijnsel dat niet kan worden vastgesteld met louter visuele inspectie.
