Details

Объектом исследования является дробеметная камера как основной узел дробеметных установок, подвергающийся интенсивному абразивному и ударному износу. Предмет исследования – износостойкий биметаллический прокат, состоящий из высокотвёрдого плакирующего слоя и низкоуглеродистой основы, и его применимость в качестве брони дробеметных камер. Цель работы – обоснование целесообразности применения износостойкого биметаллического проката для защиты дробеметных камер, включая оценку технических, технологических и экономических параметров по сравнению с традиционными материалами (чугун ИЧХ28Н2, марганцовистая сталь 110Г13Л, высокопрочные стали типа Hardox). Методы исследования включают анализ технической литературы и нормативной документации, интервьюирование эксплуатационных служб, опытно-промышленные испытания в реальных производственных условиях (ООО «Норникельремонт», тест-центр VMachine), лабораторные испытания по методу Бонда для оценки индекса абразивного износа, а также технико-экономический анализ и прогнозирование срока службы. В результате работы: • Проанализированы требования к броне дробеметных камер и выявлены недостатки существующих материалов. • Обоснован выбор биметаллического проката Powerhard Duo 55 (ПАО «Северсталь») как материала, сочетающего высокую поверхностную твёрдость, вязкость основы и технологичность. • Экспериментально подтверждена возможность резки (лазерной, плазменной, гидроабразивной), сверления и сварки биметалла без отслоения плакирующего слоя. • Проведены опытно-промышленные испытания, показавшие, что скорость износа плакирующего слоя составляет 0,27 мм/мес., что значительно ниже, чем у чугуна ИЧХ28Н2. • Выполнен прогноз срока службы: для Powerhard Duo 55 – около 29 месяцев, что в 3,2 раза превышает ресурс чугуна ИЧХ28Н2 (9 месяцев). • Рассчитана годовая потребность рынка в броне из биметалла (около 630 т/год) и определён справедливый ценовой диапазон 300–350 тыс. руб./т. • Разработана стратегия продвижения материала, включающая карту стейкхолдеров и акцент на снижении стоимости владения (TCO). Основные выводы: применение износостойкого биметаллического проката Powerhard Duo 55 в качестве брони дробеметных камер технически обосновано, технологически реализуемо и экономически эффективно. Материал позволяет в 1,6–3,2 раза сократить периодичность ремонтов, снизить простои оборудования и соответствует задачам импортозамещения в машиностроении, металлургии и литейном производстве. Результаты работы могут быть рекомендованы к внедрению на предприятиях, эксплуатирующих дробеметные установки.

Object of the study is a shot blast chamber as the main component of shot blasting machines, subject to intensive abrasive and impact wear. Subject of the study is wear-resistant bimetallic rolled product, consisting of a high-hardness cladding layer and a low-carbon base, and its applicability as armor for shot blast chambers. Objective of the work is to justify the feasibility of using wear-resistant bimetallic rolled product for protecting shot blast chambers, including the assessment of technical, technological, and economic parameters in comparison with traditional materials (cast iron IChH28N2, manganese steel 110G13L, high-strength steels of the Hardox type). Research methods include analysis of technical literature and regulatory documentation, interviews with maintenance services, pilot industrial tests under real production conditions (NorilskNickelRemont LLC, VMachine test center), laboratory tests using the Bond method to assess the abrasion index, as well as technical and economic analysis and service life prediction. Results of the work: • Requirements for shot blast chamber armor were analyzed, and disadvantages of existing materials were identified. • The choice of Powerhard Duo 55 bimetallic rolled product (Severstal PJSC) as a material combining high surface hardness, base toughness, and manufacturability is justified. • The possibility of cutting (laser, plasma, waterjet), drilling, and welding of the bimetal without delamination of the cladding layer has been experimentally confirmed. • Pilot industrial tests were conducted, showing that the wear rate of the cladding layer is 0.27 mm/month, which is significantly lower than that of IChH28N2 cast iron. • A service life prediction was made: for Powerhard Duo 55 – about 29 months, which is 3.2 times higher than the service life of IChH28N2 cast iron (9 months). • The annual market demand for bimetal armor (about 630 tons/year) was calculated, and a fair price range of 300–350 thousand RUB/ton was determined. • A material promotion strategy was developed, including a stakeholder map and an emphasis on reducing total cost of ownership (TCO). Main conclusions: The use of Powerhard Duo 55 wear-resistant bimetallic rolled product as armor for shot blast chambers is technically justified, technologically feasible, and economically effective. The material allows reducing the frequency of repairs by a factor of 1.6–3.2, reducing equipment downtime, and meets the import substitution objectives in mechanical engineering, metallurgy, and foundry production. Results of the work can be recommended for implementation at enterprises operating shot blasting equipment.