Le parti soggette a usura dei frantoi, tra cui piastre a ganasce, rivestimenti conici e barre di impatto, sono i componenti più frequentemente sostituiti nelle attività minerarie e di lavorazione degli aggregati, rappresentando fino al 30% dei costi di manutenzione annuali di un impianto di frantumazione. L'usura prematura non solo aumenta i tempi di fermo e le spese di sostituzione, ma interrompe anche i programmi di produzione, rendendo la gestione delle parti soggette a usura un fattore critico per l'efficienza operativa. Questo articolo esplora i principali meccanismi di usura che interessano i componenti dei frantoi e fornisce strategie basate sull'evidenza per prolungarne la durata, basandosi sui dati di manutenzione del settore e sui principi della scienza dei materiali.
L'usura delle parti del frantoio non è un processo casuale; è guidata da tre meccanismi dominanti, ciascuno legato a specifiche condizioni operative e proprietà dei materiali. Il più diffuso èusura abrasiva, che si verifica quando particelle dure e spigolose (come granito o basalto) raschiano la superficie delle parti soggette a usura, rimuovendo gradualmente il materiale. Questo meccanismo è responsabile di oltre il 60% dell'usura prematura delle piastre di ganascia e dei rivestimenti dei coni, in particolare negli impianti di lavorazione di minerali ad alto contenuto di silice. Il secondo èusura da impatto, causata da collisioni ad alta velocità tra materiali di alimentazione e componenti come le barre di frantumazione. Questo tipo di usura è comune nelle applicazioni di riciclaggio, dove detriti di calcestruzzo e rifiuti edili generano ripetuti carichi d'urto. Infine,usura da faticaderiva da sollecitazioni cicliche: quando le parti del frantoio si flettono sotto carico continuo, si formano microfessure sulla superficie, che alla fine portano alla scheggiatura del materiale. I frantoi a cono, che operano sotto elevate forze di compressione, sono particolarmente soggetti a usura per fatica sul mantello e sui rivestimenti concavi.
Comprendere questi meccanismi è il primo passo per prolungare la durata delle parti soggette a usura, ma l'azione pratica richiede una combinazione di selezione dei materiali, installazione corretta e manutenzione proattiva.
Selezione dei materialiè il fondamento della resistenza all'usura. Ad esempio, il Mn13Cr2 è una scelta conveniente per applicazioni a bassa-media abrasione, come la frantumazione del calcare, grazie alle sue proprietà di incrudimento che lo rendono più resistente agli urti. Al contrario, il Mn18Cr2, con un contenuto di cromo più elevato, offre una resistenza all'abrasione superiore per materiali ad alto contenuto di silice come il granito, rendendolo ideale per l'uso a lungo termine in ambienti minerari difficili. Secondo i dati dell'International Mining and Resources Conference (IMARC), l'abbinamento del materiale alla durezza e all'abrasività del materiale di alimentazione può ridurre i tassi di usura del 20-30%.
Corretta installazione e manutenzione ordinariasono altrettanto critici. Anche i materiali più resistenti si deteriorano prematuramente se installati in modo errato. Per i frantoi a mascelle, assicurarsi che le piastre delle ganasce siano allineate con una spaziatura uniforme previene l'usura irregolare e riduce le sollecitazioni sul gruppo piastra di articolazione. Per i frantoi a cono, controlli regolari della distanza tra mantello e concavo e della coppia di serraggio sui bulloni di fissaggio possono eliminare il disallineamento che causa l'usura da fatica. Inoltre, la lubrificazione dei punti di articolazione e l'ispezione periodica dello spessore delle parti soggette a usura (utilizzando test a ultrasuoni o calibri) consentono ai team di programmare le sostituzioni prima che si verifichino guasti catastrofici, riducendo al minimo i tempi di fermo non pianificati.
Ottimizzazione operativaMigliora ulteriormente la longevità delle parti soggette a usura. Il controllo delle dimensioni e della distribuzione del materiale in ingresso riduce le forze d'impatto: ad esempio, l'utilizzo di un alimentatore vibrante per distribuire uniformemente il materiale nella camera di frantumazione previene l'usura localizzata su un lato della piastra a ganasce. Anche la pre-vagliatura dei materiali in ingresso per rimuovere le particelle fini (particelle inferiori a 10 mm) riduce l'usura abrasiva, poiché le particelle fini agiscono come mezzo di macinazione tra la parte soggetta a usura e le rocce più grandi. Infine, la regolazione delle impostazioni del frantoio, come l'impostazione del lato chiuso (CSS) nei frantoi a cono, in base alle dimensioni desiderate del prodotto, evita una frantumazione eccessiva, che aumenta inutilmente le sollecitazioni sui rivestimenti.
In conclusione, prolungare la durata delle parti soggette a usura di un frantoio non significa scegliere il materiale "più duro", ma adottare un approccio olistico che affronti i meccanismi di usura in ogni fase del funzionamento. Selezionando materiali su misura per le caratteristiche di alimentazione, implementando rigorosi protocolli di installazione e manutenzione e ottimizzando i parametri operativi, i responsabili degli impianti possono ridurre significativamente i costi di manutenzione e migliorare l'affidabilità della produzione. Per le aziende del settore della frantumazione, investire nella longevità delle parti soggette a usura non è solo una misura di risparmio sui costi, ma un passo strategico verso operazioni sostenibili ed efficienti.
Data di pubblicazione: 04-02-2026