פיק כרייה הוא מכונת כריית פחם ומכונות קידוח מנהרות מכרות המשמשות בחוד החנית. היתרונות והחסרונות של איכות פיק הכרייה משפיעים ישירות על יעילות מכונת הכרייה ועל עלות הייצור של מפעלים. עם העלייה בביקוש לאנרגיה, במיוחד לפחם, על מנת לשפר את יעילות הכרייה, כוח מכונת כריית הפחם ממשיך לעלות, איכות פיק הכרייה עולה יותר ויותר. ככל שחומר פיק הכרייה של מכונת כריית פחם דורש חוזק גבוה, קשיות ועמידות בפני שחיקה, חוזק כיפוף גבוה ועמידות בפני קורוזיה, על מנת למנוע שבר, כיפוף, עיוות ובלאי מוקדם בתהליך השימוש בפיק הכרייה.

הסיווג הכללי של מקדחי כרייה הוא: שיני כריית פחם, שיני חפירה, שיני חפירה סיבוביות וכו'.

חומר פיק כרייה נפוץ

כיום, סדרות סגסוגות חומרי פיק כרייה נפוצות מקומיות וזרים הן בעיקר מערכת Cr-Mo, מערכת Mn-B, מערכת Cr-Ni-Mo, מערכת Cr-Mn-Si, מערכת Si-Mn-Mo וכו'. משיטת הייצור של חומרי פיק כרייה ליציקה וחומרי פיק כרייה לזיוף.

ניתן לחלק את תהליך הייצור של פיק כרייה ל-3 סוגים

(1) גוף המקדש מעובד ומעוצב, ראש קרביד מולחם, מחומם בכבשן מלח, מרווה איזותרמית עם מלח חנקתי ומחוסם.

(2) עיבוד ועיצוב גוף פיק הכרייה, חימום מלח חנקתי איזותרמי, מרווה, ניקוי + ראש קרביד הלחמה וריפוי.

(3) טכנולוגיית שילוב הלחמה-טיפול בחום.

(1) ציפוי קרביד. שכבת ציפוי עמידה בפני שחיקה של כיריים כרייה היא שימוש בחומר ציפוי בעל קשיות גבוהה ועמידות גבוהה בפני שחיקה. שכבה אחת או יותר של חומר ציפוי מצופה בראש גוף שיני כיריים הכרייה, ויוצרת חגורה מגינה. לשכבה עמידות גבוהה בפני שחיקה ועמידות טובה בפני קורוזיה. ראש השן של גוף מכנסי כיריים הכרייה אינו במגע ישיר עם סלע הפחם הנכרה. על מנת להפחית את החיכוך, הפגיעה ותפקידים אחרים של חומר הספרייה בראש השן ובתפר הפחם, מאט את קצב הבלאי והכישלון של כיריים הכרייה ומאריך את חיי השירות של כיריים הכרייה. לציפוי יתרונות של ציוד פשוט, עלות נמוכה, גמישות רבה יותר, ויכולת להסתגל למגוון רחב של ציפויים.

(2) ריסוס תרמי על פני השטח. שיטה נוספת לטיפול פני השטח של מכולות כרייה היא שימוש בטכנולוגיית ריסוס תרמי כדי לשפר את עמידות הבלאי ואת חיי השירות של ראש מכולות הכרייה. כגון ריסוס בטמפרטורה גבוהה על ראש מכולות הכרייה בשכבה של מתכת קרמית, מעלה את קשיות הראש (HRC ≥ 60), קשיות גבוהה, עמידות טובה בפני שחיקה, וניתן להגדיל את חיי השירות של מכולות הכרייה ביותר מ-50%!

(3) שיטות מטלורגיה פני שטח. טכנולוגיית מטלורגיה פני שטח היא קשת פלזמה כמקור חום, המאפשרת קבלת שכבה אחידה צפופה של חומר המצע על פני השטח, בשילוב עם ציפוי מגן מיוחד וחזק, כדי להשיג הדבקה מטלורגית של הציפוי למצע המתכת. חיפוי פלזמה הוא תהליך התמצקות מהיר שאינו מאוזן, עם חיזוק של תמיסה מוצקה רוויה יתר על המידה, חיזוק פיזור וחיזוק משקעים ואפקטים אחרים של חיזוק, לשכבה המתכתית המתקבלת יש ביצועים גבוהים מאוד של שחיקה, קורוזיה וחמצון בטמפרטורה גבוהה.

(4) טיפול בחום כימי. טיפול בחום כימי כולל קרבוריזציה, חדירת בורון, חדירת כרום וטיפולים כימיים אחרים של פני השטח של חותכי הכרייה, כך שפני השטח של חותכי הכרייה יוצרים תרכובות בעלות קשיות גבוהה יותר כדי לשפר את עמידות פני השטח בפני שחיקה. באמצעות בורון 40CrNiMo וטיפול בכרום, נוצרות תרכובות בורון וכרום על פני השטח כדי לשפר את קשיות פני השטח ואת עמידות הבלאי, ובכך לשפר את חיי השירות של חותכי הכרייה.

תהליך חיפוי לייזר עבור כריית פיק

שימוש בלייזר כמקור חום להמסת אבקה על פני החומר, וקישור מטלורגי, עם חוזק הדבקה גבוה וקצב דילול נמוך. חיפוי לייזר הוא טכנולוגיית שינוי פני שטח חדשה. העיקרון הוא שימוש בקרן לייזר בצפיפות גבוהה עם הרכב ותכונות שונות של הסגסוגת ומשטח המצע, התכה מהירה, היווצרות של פני המצע והרכב ותכונות שונות לחלוטין של שכבת הסגסוגת בתהליך התמצקות מהיר. בהשוואה לשיטות מסורתיות אחרות, ריסוס, ציפוי ושיטות אחרות, קצב דילול נמוך, צפיפות רקמה, ציפוי והדבקת מצע, מתאים לאיחוי של חומרים רבים יותר, גודל החלקיקים ותכולת החומר משתנים באופן משמעותי.

לכיסויי כרייה בחיפוי לייזר יש מאפיינים של עמידות בפני שחיקה, חיים ארוכים, קלות לשבירה, ללא ניצוצות. לא רק מפחיתים את עלות ייצור הפחם, מפחיתים את עצימות העבודה של העובדים, אלא גם מהווים פתרון טוב לבעיה ארוכת השנים של איום על ייצור בטוח של פחם עקב השימוש בכיסויי כרייה בתהליך יצירת ניצוצות, יישום חומרי חיפוי לייזר מאפשר לכיסויי הכרייה לשפר את מדדי הביצועים של שכבת החיפוי ואת צורת שכבת החיפוי בצורה רב-תכליתית ובקרה; חומרי חיפוי לייזר ויישום תהליך חיפוי, פתרון מלא לבעיות ריכוך בתהליך ההלחמה על ראש השן הנגרמות כתוצאה מריכוך חישול.