전면 벽은 조 크러셔 파쇄실의 핵심 구성 요소로, 고정된 조 플레이트를 지지하고 초기 재료 충격을 견뎌냅니다. 전면 벽은 메인 플레이트(ZG30Mn/Q355B), 고정된 조 장착 구조(T-슬롯/볼트), 연결 플랜지, 그리고 강화 리브로 구성되며, 마모 라이너와 누출 방지 립은 옵션으로 제공됩니다.
제조 과정은 주강 주조(1460~1500°C 용탕 주입) 및 응력 제거 어닐링 후 정밀 가공(장착면 평탄도 ≤0.1 mm/m) 및 표면 코팅으로 구성됩니다. 품질 관리는 결함에 대한 산/유타 검사, 경도 시험(≥200 헤비급), 그리고 변형률 ≤0.2 mm를 보장하기 위한 하중 시험(정격 하중의 1.2배)을 포함합니다.
3~5년의 사용 수명을 통해 구조적 강성과 정밀한 조립을 통해 안정적인 파쇄가 보장되며, 이는 공급 효율성과 재료 격리에 중요합니다.
전면 벽은 조 크러셔 파쇄실의 핵심 부분으로, 장비 앞쪽에 위치합니다. 고정 조 플레이트에 직접 연결되어 파쇄실의 고정 경계를 형성합니다. 주요 기능은 고정 조 플레이트를 지지하고, 파쇄실로 유입되는 재료의 초기 충격 하중을 견디며, 스윙 조와의 협력을 통해 파쇄실의 기하학적 정확도(예: 공급구 크기 및 파쇄 각도)를 보장하는 것입니다. 전면 벽의 구조적 안정성은 파쇄 효율, 재료 누출 위험, 그리고 고정 조 플레이트의 수명에 직접적인 영향을 미치므로, 원활한 공급과 안정적인 파쇄 작업을 보장하는 핵심 요소입니다.
I. 전면벽의 구성 및 구조
전면 벽의 설계는 파쇄실 형상과 일치해야 합니다(예: 미립자 재료에는 깊은 챔버, 굵은 입자 재료에는 얕은 챔버). 파쇄기 사양에 따라 일체형(소형/중형)과 분리형(대형)으로 구분됩니다. 핵심 구성 요소와 구조적 특징은 다음과 같습니다.
메인 플레이트 코어 하중 지지 구조는 수평면에 대해 25°~35° 각도로 기울어진 평판 형태로, 재료 낙하 궤적을 최적화하고 막힘 위험을 줄입니다. 두께는 소형 파쇄기의 경우 30~50mm, 대형 파쇄기의 경우 80~120mm입니다. 고강도 주강(예: ZG30Mn) 또는 표면 경도가 ≥200 HBW인 저합금 구조강(Q355B)으로 제작되어 재료의 충격과 마모를 견딥니다. 메인 플레이트의 상단 부분은 프레임 상판에 연결되고, 하단 부분은 파쇄실의 중간-하단까지 확장되어 고정된 죠 플레이트를 완벽하게 지지합니다.
고정 턱 플레이트 장착 구조
T-슬롯 및 볼트 구멍: 메인 플레이트 안쪽(분쇄실 쪽)에는 수평 T-슬롯(폭 20~50mm) 또는 배열 볼트 구멍(간격 150~300mm)이 가공되어 T-볼트 또는 접시머리 볼트를 통해 고정된 턱 플레이트를 고정합니다. T-슬롯을 통해 고정 턱 플레이트의 수평 조정(±5mm)이 가능하며, 볼트 구멍에는 고강도 볼트(8.8등급)를 사용하여 견고한 결합을 보장하고 충격 하중 시 풀림을 방지합니다.
보스 찾기: 메인 플레이트 가장자리에는 5~10mm 높이의 돌출부가 있으며, 고정된 턱 플레이트 가장자리의 홈과 일치하여 측면 변위를 제한합니다. 과도한 틈새로 인한 재료 걸림을 방지하기 위해 위치 정확도는 ≤0.5mm이어야 합니다.
연결 플랜지 메인 플레이트의 양쪽과 상단에 플랜지 구조가 있으며, 메인 플레이트보다 10~20mm 두껍게 제작되어 프레임에 고정 연결(용접 또는 볼트 체결)됩니다. 플랜지 표면에는 위치 결정 핀 구멍(직경 16~30mm)과 연결 볼트 구멍(M20~M48)이 가공되어 있으며, 위치 공차는 ±0.5mm입니다. 프레임 조립 시 동축성을 확보하기 위해 대형 전면 벽의 플랜지는 메인 플레이트와 일체로 주조되며, 소형/중형 전면 벽의 플랜지는 홈 용접(다리 높이 ≥10mm)으로 연결됩니다. 용접부는 비파괴 검사를 통해 결함 여부를 검사합니다.
보강 구조물
세로 보강재: 세로 리브(L자형 또는 직사각형 단면)는 주판 외측(비파쇄실 측)에 200~400mm 간격으로 용접 또는 주조됩니다. 리브의 높이는 주판 두께의 1.5~2배로 굽힘 저항성을 향상시킵니다.
코너 보강판: 삼각형 보강판(두께 10~20mm)을 플랜지 모서리와 메인 플레이트에 용접하여 응력 집중을 분산시키고 충격 하중 시 접합부에 균열이 발생하는 것을 방지합니다.
보조 보호 구조
누수 방지 립: 메인 플레이트의 하단 가장자리는 5~10mm 정도 안쪽으로 구부러져 있으며, 스윙 죠 가장자리와 3~5mm의 간격을 두어 분쇄실 양쪽에서 미세한 물질이 새어나오는 것을 방지합니다.
내마모성 라이너(선택 사항): 경도가 높은 재료를 분쇄하는 경우, 고망간강(ZGMn13) 내마모성 라이너(두께 10~15mm)를 메인 플레이트의 안쪽(고정 턱 플레이트로 덮이지 않은 부분)에 볼트로 고정하여 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.
2세. 전면벽 주조 공정 (주강 예시)
전면 벽은 대부분 주강(예: ZG30Mn, ZG35CrMo)으로 제작됩니다. 주조 공정은 내부 치밀성과 기계적 특성을 보장합니다.
금형 및 모래 금형 준비
수지 모래 주조(소/중) 또는 규산나트륨 모래 주조(대)가 사용됩니다. 목재 또는 폼 패턴은 3D 모델을 기반으로 제작되며, 2.0%~2.5%의 주조 수축률(주강의 경우 선형 수축률)을 허용합니다. 주요 치수(예: 플랜지 두께, T-슬롯 위치)는 3~5mm의 가공 여유를 둡니다.
사형 표면에는 지르콘 분체 도료(0.8~1.2mm 두께)를 도포하고 200°C에서 2시간 동안 건조하여 매끄러운 표면을 형성하여 주조 중 금속 부착을 방지합니다. 보강재와 주판 모서리 부분의 사형은 주조 응력 집중을 줄이기 위해 R≥10mm로 둥글게 처리합니다.
녹이고 붓기
저인, 저유황 고철(P≤0.03%, S≤0.02%)을 전기로에서 1520~1560°C로 용해합니다. 조성 조정을 위해 페로망간(민 1.2%~1.5%)과 페로실리콘(시 0.5%~0.8%)을 첨가합니다. 탈산(알루미늄 탈산) 후, 용강 순도는 99.9% 이상(비금속 개재물 ≤2등급)에 도달합니다.
두꺼운 플랜지 부위에 게이트를 배치한 하부 주입 시스템을 사용합니다. 주입 온도는 1460~1500°C이며, 주입 시간은 5~20분(전면 벽체 무게에 따라 500kg~5000kg)으로, 이는 급속 주입으로 인한 슬래그 포집이나 콜드 셧(추운 닫다)을 방지하기 위한 것입니다.
셰이크아웃 및 열처리
주물은 250°C 이하로 냉각 후 셰이크아웃합니다. 라이저는 가스 절단으로 제거하고 표면과 같은 높이로 연삭하며, 플래시, 버, 모래 부착물을 제거합니다.
응력 제거 어닐링: 주조물을 620~660°C로 가열하고 4~6시간 동안 유지한 다음, 300°C로 용광로 냉각하고 공랭시켜 잔류 응력(≤120 엠파)을 제거하고 후속 가공이나 사용 중에 변형을 방지합니다.
3세. 전면벽 가공 공정
거친 가공
메인 플레이트의 외면을 기준으로, 내면(고정 죠 장착면)과 플랜지 연결면을 갠트리 밀에서 거칠게 밀링하여 3~5mm의 마무리 여유를 남깁니다. 내면의 평탄도는 ≤1mm/m, 플랜지면과 메인 플레이트의 직각도는 ≤0.5mm/100mm입니다.
T-슬롯 또는 볼트 구멍은 대략적으로 가공됩니다. T-슬롯 블랭크(설계보다 2~3mm 더 넓음)는 수직 밀에서 밀링되고, 볼트 구멍(설계보다 1~2mm 더 큼)은 방사형 드릴에서 드릴링됩니다.
반제품 및 숙성
표면은 반가공(1~2mm 여유) 처리되었으며, T-슬롯은 반가공(0.5mm 여유) 처리되었습니다. 진동 시효(50~100Hz, 2시간) 처리는 가공 응력을 더욱 완화하여 가공 후 변형을 방지합니다.
마무리 가공
고정 턱 장착 표면: CNC 밀링 머신에서 평탄도 ≤0.1 mm/m, 표면 거칠기 라≤6.3 μm, 기울기 각도 오차 ≤0.1°로 마무리 가공(스윙 턱 플레이트와의 균일한 클리어런스 보장).
T-슬롯 및 나사산 가공: T-슬롯은 전용 커터(폭 공차 ±0.1mm)를 사용하여 정삭 가공되며, 슬롯 바닥면과 장착면의 직각도는 ≤0.05mm/100mm입니다. 볼트 구멍은 나사산 정밀도 6H로 탭 가공되어 고정 조 볼트와의 견고한 체결을 보장합니다.
핀 구멍 위치 결정: H7/m6 트랜지션 핏을 사용하여 프레임과 함께 드릴링 및 리밍합니다. 핀 구멍과 볼트 구멍 사이의 위치 공차는 ≤0.3mm로, 전면 벽과 프레임의 정확한 정렬을 보장합니다.
표면처리 및 조립 보조 가공
가공되지 않은 표면은 샌드블라스팅(사2.5) 처리하고, 내식성을 위해 에폭시 아연 강화 프라이머(50~70μm)와 염소계 고무 상도(40~60μm)로 코팅합니다. 가공된 표면은 방청유(대) 또는 인산염 피막(소/중, 5~8μm 두께)을 도포합니다.
모서리 모따기: 모든 날카로운 모서리는 둥글게(R2–R3) 처리되고, T-슬롯 개구부는 모따기(1×45°) 처리되어 조립 중 고정된 턱 플레이트나 작동자가 손상되는 것을 방지합니다.
4.. 전면벽 품질관리 프로세스
주조 품질 관리
육안 검사: 균열, 수축 또는 오배선 여부를 100% 검사합니다. 응력 집중 영역(예: 보강재-본체 접합부, 플랜지 루트)은 자분탐상검사(산)를 통해 표면 또는 표면 하부 균열(길이 ≤0.5mm)이 없는지 확인합니다.
내부 품질: 큰 전면 벽(무게 2000kg)은 초음파 검사(유타)가 필요합니다. 메인 플레이트의 중심부(두께의 절반)는 φ3mm 이상의 기공, 개재물 또는 수축이 없어야 하며, 검사 범위는 80% 이상이어야 합니다.
처짐 시험: 정격 충격 하중의 1.5배(재료 충격을 모사)를 주판 중앙에 가합니다. 하중 제거 후 다이얼 게이지로 잔류 변형량을 측정하며, 구조적 강성을 확보하기 위해 0.2mm 이하가 요구됩니다.
기계적 성질 시험
인장 시험: 주강의 물성을 평가하기 위한 샘플링 시험. ZG30Mn은 인장 강도 ≥600 엠파 및 연신율 ≥15%를 충족해야 하며, Q355B는 인장 강도 ≥500 엠파 및 연신율 ≥20%를 충족해야 합니다.
경도 시험: 주요 판 표면의 브리넬 경도(≥200 헤비급)를 측정하며, 동일 표면에서 경도 차이가 ≤30 HBW가 되도록 하여 재료의 균일성을 보장합니다.
조립 성능 검증
고정 턱 플레이트와 프레임을 사용한 시험 조립: 고정 턱 플레이트와 장착면 사이의 맞춤을 점검합니다(0.1mm 필러 게이지 사용, 80% 이상의 영역에서 삽입 깊이 ≤20mm). 전면 벽과 프레임 사이의 플랜지 맞춤 간격은 ≤0.1mm입니다(필러 게이지 테스트).
하중 시험: 정격 압착력의 1.2배를 30분 동안 가한다. 전면 벽과 프레임 사이의 연결 볼트는 풀림이 없어야 하며(토크 손실 ≤5%), 메인 플레이트에서 눈에 띄는 변형이나 이상 소음이 없어야 한다.
엄격한 구조 설계, 제조 공정 및 품질 관리를 통해 전면 벽은 장기적인 재료 충격에도 안정적인 성능을 유지하며, 3~5년(재료 경도 및 유지보수 빈도에 따라 다름)의 사용 수명을 보장합니다. 정기적인 유지보수에는 볼트 조임 상태, 고정 조 플레이트의 적합성, 누출 방지 립 갭의 정기적인 점검이 포함됩니다. 마모 또는 변형에 대한 적시 수리는 파쇄실의 무결성과 장비 효율을 보장합니다.
