2026 旋回式破砕機ライナー 購入ガイド:マントルセグメントとコンケーブセグメント
ジャイレトリークラッシャーは、最大1,500mmの供給サイズに対応し、大規模な鉱業、セメント製造、骨材製造において、毎時数千トンの処理能力を発揮します。しかし、機械自体が最大の変動要因となるわけではありません。
船内こそが、利益を生み出す場所であり、損失を被る場所でもある。
マントル部と凹面部は、他のどの部品よりも摩耗が速い。材質グレードを誤ると、早期故障、予期せぬダウンタイム、そしてトン当たりのコストの急激な上昇を招くことになる。多くの調達チームは単価に注目しがちだが、それは間違った指標だ。 実際の数値は、粉砕された1トンあたりのコストです。
毎時5,000トンの処理能力を持つジャイレトリークラッシャーの場合、ライナーの寿命が500時間異なるだけで、年間300,000万ドルから800,000万ドルのコスト削減または損失につながります。適切な材料仕様を選択することは、事業運営において最も重要な調達決定事項です。
このガイドでは、2026年の枠組み全体、すなわち材料グレード、3段階の凹型仕様、調達契約条件、受入検査基準、そして操業に数百万ドルの損失をもたらすミスについて解説します。
ジャイレトリークラッシャーのライナーの仕組み:マントルセグメントと凹型セグメントの比較
ライナーの摩耗の仕方を理解することが、賢明な素材選びの基礎となる。
1.1 マントル
マントルは主軸に取り付けられており、回転運動を行い、岩石を凹面に押し付けて粉砕する。
主なストレス特性:
- 高衝撃荷重特大のフィードブロックから
- 繰り返し圧縮応力各破砕サイクル中に
- 研磨性滑り接触岩石が洞窟内を下方へ移動するにつれて
- 浮遊鉄のリスクROM鉱石アプリケーションにおいて
これらの力のため、マントルは まず丈夫さ、次に耐摩耗性もろいマントルは壊滅的な亀裂を生じる可能性があり、マントルに亀裂が入ると緊急停止を余儀なくされ、主軸ベアリングに損傷を与える可能性がある。
マントルは ワンピース、ツーピース、スリーピース 構成。一体型設計は、小型モデル(42~65)や設置速度を優先する作業に適しています。2ピースおよび3ピース設計は、大型機械(60~89以上)の標準仕様です。これらの設計では部分的な交換が可能で、上部と中間部を2~5回再利用できるため、交換ごとの材料コストを大幅に削減できます。 (メッツォ・アウトテック社、スーペリア・ジャイレトリー摩耗部品マニュアル、2023年)
1.2 凹面セグメント(ボウルライナー/ 定锥衬板)
凹状セグメントは破砕機の内殻に固定され、固定破砕面を形成する。これらは通常、 3つの階層:上位、中位、下位.
各階層は全く異なるストレス条件にさらされる。
| 段 | 所在地 | 一次ストレス | マテリアルロジック |
| アッパー | 給餌ゾーン | 衝撃の大きい大型ブロック | 強靭さを最優先 |
| ミッド | トランジションゾーン | 複合的な衝撃+摩耗 | バランスのとれた特性 |
| 低くなる | 放流区域 | 高摩耗、研削圧力 | 硬度優先 |
これが理由です 単一素材の凹面システムは常に妥協の産物である3層構造の組み合わせシステムが存在するのは、単一の材料では3つの領域すべてを同時に最適化することができないからに他なりません。
ジャイレトリークラッシャーのマントル材グレード:3つのオプションについて解説
ジャイレトリークラッシャーのマントルには、一般的に3種類の材料システムが使用されています。それぞれが特定の運転条件に適しています。
オプション1 — オーステナイト系マンガン鋼(Mn13 / Mn18 / Mn22)
これは 元々最も広く使われているマントル材 ―ハドフィールド社製オーステナイト系マンガン鋼、ASTM A128規格準拠。
標準グレード: Mn13、Mn18、Mn22(Mn22は極めて衝撃の強い用途向けの超高マンガン)
主要なプロパティ:
- 初期硬度: 180~260 HB(典型的な範囲;Mn13は通常180~220HB、Mn18/Mn22は通常200~260HB)
- 加工硬化後の表面硬度: 500~550 HB+持続的な衝撃下(高衝撃条件下におけるMn18/Mn22グレード)
- 非常に高い靭性 ― 破壊する前に変形する
- 異物や大きな岩石に対する高い耐性
のためのベスト:
- 大きくて不規則な塊状の原鉱石(ROM鉱石)
- 高負荷飼料条件
- 飼料中に鉄粉が混入することが頻繁に発生する用途
- 可変供給粒度による爆破岩の一次破砕
Metso XT510グレード(低品位ハドフィールドマンガン鋼)は、 標準的なマントル用途に最適な選択肢 技術文書の中で、この材料の衝撃に対する信頼性の高さをまさに理由として挙げている。 (メッツォ・アウトテック社製摩耗部品技術資料、2023年版)
ボトムライン: どのグレードの暖炉材を指定すればよいか分からない場合は、ここから始めてください。
オプション2 — 改良型/合金マンガン鋼(Mn13Cr2 / Mn18Cr2 / Mn22Cr2 / Mn22Cr3)
改良マンガン鋼は、ハドフィールド鋼の基本組成にクロム(一部のグレードではモリブデンも)を添加したものである。
標準グレード: Mn13Cr2, Mn18Cr2, Mn22Cr2, Mn22Cr3
変更点:
- 靭性は標準的なマンガン鋼種とほぼ同等である。
- 耐摩耗性が大幅に向上 炭化クロムの形成による
- より硬いベースライン微細構造は、中程度の衝撃条件下での加工硬化を促進する。
のためのベスト:
- 中程度の硬さから硬い岩石(花崗岩、玄武岩、珪岩)で、衝撃レベルが中程度
- 一次破砕における長寿命要件
- 破砕室の条件が一貫した加工硬化を可能にするような作業
- セメント工場および骨材製造工場における、比較的均一な粒度分布の原料供給
Metso XT710およびXT720シリーズ(高品位クロム合金マンガン鋼)はこのカテゴリーに該当します。これらは特に以下のように評価されています。 より良いまたは推奨される 標準的なXT510グレードよりも、中硬質で摩耗性の高い鉱石条件に適しています。 (メッツォ・アウトテック社製材料グレード選定ガイド)
ボトムライン: 硬くて摩耗性の高い岩盤を走行する場合や、ライナーの寿命をメンテナンススケジュールよりも長く保つ必要がある場合は、改良型マンガンライナーにアップグレードしてください。
オプション3 — マンガン鋼+炭化チタンインサート(Mn13/Mn18+TiCインサート)
これは パフォーマンス層 そしてそれは、過去10年間におけるマントル技術の最も重要な進歩を意味する。
コンセプト:炭化チタン(TiC)粒子をマンガン鋼マトリックスに埋め込む。得られるもの:
- 完全な耐衝撃性Mn13/Mn18ベースから
- 耐摩耗性が約100%向上TiC強化材より
- 高クロム鉄特有の脆化リスクなしにライナーの寿命を延ばす
この技術は、メッツォが自社の MXシリーズ — 最も摩耗の激しいゾーンに特殊な摩耗インサートを備えたハイブリッドマントルは、 耐用年数が最大2倍 標準的なマンガンマントルの。 (メッツォ・アウトテックMXマントル技術仕様書、2024年)
のためのベスト:
- ダウンタイムコストが極めて重要な高スループット操業(5,000トン/時以上)
- 硬くて研磨性の高い岩石で、衝撃によるリスクが残る(高クロム合金への切り替えは不可)
- ライナー交換頻度を半分に減らす必要がある場所
- 標準的なマンガンに比べて総所有コストを削減しようとする事業
Qimingキャスティング 一次ジャイレトリー炉用途向けに、特殊なTiCインサートマントルプログラムを開発しました。 同社のエンジニアは、お客様の特定の原料とチャンバー形状に合わせて、TiCインサートの密度と配置パターンを調整できます。これは非常に重要です。なぜなら、インサートの配置が不適切だと、摩耗プロファイルが不均一になる可能性があるからです。生産量の多い鉱山や採石場では、この仕様を依頼する価値があります。
ジャイレトリークラッシャーの凹型セグメント:3層構造の材料システム
これは、調達チームにとってこのガイドの中で間違いなく最も重要なセクションと言えるでしょう。
間違ったアプローチ: 凹型の3段すべてを同じ素材で注文する。
正しいアプローチ: 各層における摩耗メカニズムに基づいて、ゾーンごとに材料を指定する。
業界標準の組み合わせは以下のとおりです。
上位層 ― 高マンガン鋼(Mn13 / Mn18)
上部の凹面部は、破砕室に流入する大きな供給ブロックの直接的な衝撃を受ける。岩石は1,000~1,500mmの大きさで、数トンもの重さになることがある。
材質:Mn13またはMn18オーステナイト系マンガン鋼
- 大きな衝撃を吸収しても破損しない
- 繰り返しブロックに衝撃が加わると、加工硬化が急速に進む。
- 端の欠けやライナーのひび割れを防ぎます
- 異物混入にも耐え、致命的な故障には至らない。
上段には高クロム鋳鉄を絶対に使用しないでください。異物が混入すると、高クロム鋳鉄製の上段ライナーが破損し、給弾口や上部シェルに損傷を与える可能性があります。
中級グレード — 合金鋼(中炭素低合金鋼/マンガン・モリブデン合金鋼)
中間凹面層は混合領域で動作し、ある程度の衝撃は残るものの、摩擦による滑り接触が支配的になり始める。
材質:中炭素低合金鋼またはマンガンモリブデン合金鋼
Tuffシリーズからの例: TF40(375~425 BHN、KV >15 J)またはTF50(475~525 BHN、KV >10 J)いずれもEN 10293 40CrNiMo基質組成に適合している。 (タフ合金鋼技術仕様書)
- 靭性と耐摩耗性のバランスが取れている
- マンガン鋼よりも高い硬度を基本値として持つ(加工硬化は不要)
- 中間室の複合摩耗モードに効果的に抵抗します
- 上下の層とは独立して交換可能
下位グレード — 高クロム鋳鉄(Cr20 / Cr26)
下側の凹面層は、純粋な摩耗環境である。岩石粒子はすでに粉砕されており、ライナー表面に強い力で擦り付け、滑り、押し付けられている。衝撃エネルギーは低いが、摩耗応力は極めて大きい。
材質:高クロム鋳鉄、Cr20またはCr26
- 作業のハードさ: HRC58~65
- あらゆる標準摩耗材料の中で最高の耐摩耗性
- このゾーンでは最低限の強度要件で十分です。衝撃を受けることは稀です。
- この位置ではマンガン鋼よりもはるかに長持ちする
重大な警告:下段の凹型部分には絶対にマンガン鋼を使用しないでください。 マンガン鋼は加工硬化するために衝撃を必要とする。衝撃が少なく摩耗の激しい下部ゾーンでは、硬度は200~260HBに留まり、非常に速く摩耗する。複数の一次破砕作業の現場データは、一貫して下部層の摩耗率を示している。 3~5倍高速 この箇所で高クロム鉄の代わりにマンガン鋼を使用すると、破砕機のメンテナンスにおいて最もコストのかかる仕様ミスの一つとなります。
Qiming Casting社のTuffシリーズ合金凹型ライナー 3層構造専用に設計されており、上層はMn18、中層はTF50合金鋼、下層はCr26高クロム鋼でできています。このマッチングセット方式により、3層すべての摩耗率が均一化されるため、上2層の寿命が60%残っているのに下層だけを交換するといった事態を防ぐことができます。お使いの破砕機モデルに対応したマッチングセット凹面プログラムについては、お問い合わせください。
2026年版破砕機ライナー材料選定表 ― 調達準備完了
表1:マントル(破砕ヘッド)の材質選定
| 動作条件 | 飼料タイプ | 推奨素材 | グレード例 |
| 高衝撃、大きなROMブロック、異物混入あり | 爆破鉱石、ROM | 標準オーステナイト系マンガン鋼 | Mn13、Mn18、Mn22 |
| 中程度の硬さの研磨岩、中程度の衝撃 | 花崗岩、玄武岩、珪岩 | 改質/合金マンガン鋼 | Mn13Cr2, Mn18Cr2, Mn22Cr2 |
| 高スループット、長寿命、残留衝撃のある研磨材 | 硬くて研磨性の高い鉱石 | Mn + TiCインサート(ハイブリッド) | Mn13+TiC、Mn18+TiC |
表2:凹型セグメント3層標準仕様
| 段 | ゾーン | 推奨素材 | 硬度目標 | キーのプロパティ |
| アッパー | 飼料摂取量/影響ゾーン | 高マンガン鋼 | 初期硬度200~260HB、加工硬化後550HB以上 | 耐衝撃性、ひび割れなし |
| ミッド | 移行帯/混合帯 | 合金鋼(CrNiMo) | 375~525バーツ | 靭性と耐摩耗性のバランスが取れた製品(TF40:KV >15 J / TF50:KV >10 J) |
| 低くなる | 排出/粉砕ゾーン | 高クロム鋳鉄 | HRC58~65 | 最大の耐摩耗性 |
表3:マントルサイズと重量の参考値(標準的なメッツォ・スーペリアモデル)
| モデル | フィードオープニング | マントル直径 | 標準構成 | メインシャフトアセンブリの重量 |
| 42-65 | 1,065 mm(42インチ) | 1,650 mm(65インチ) | 1ピース | 23,130キロ |
| 50-65 | 1,270 mm(50インチ) | 1,650 mm(65インチ) | 2ピース | 28,120キロ |
| 54-75 | 1,370 mm(54インチ) | 1,905 mm(75インチ) | 1ピース | 38,560キロ |
| 60-89 | 1,525 mm(60インチ) | 2,260 mm(89インチ) | 2ピース | 66,220キロ |
| 60-110 | 1,525 mm(60インチ) | 2,795 mm(110インチ) | 1ピース | 103,874キロ |
| 70-89 | 1,778 mm(70インチ) | 2,260 mm(89インチ) | 1ピース | 79,855キロ |
*出典: (メッツォ・アウトテック社製スーペリア・ジャイレトリー・クラッシャー製品資料)*
注意: 記載されている重量は、メインシャフトアセンブリ(マントル+シャフト+ヘッド)の重量です。破砕機全体の重量は、記載されている重量の4~5倍になります。クレーンやリギング作業を計画する前に、OEMまたはサプライヤーにアセンブリ全体の重量を確認してください。
ジャイレトリークラッシャーライナーの調達仕様書(契約書に必ず記載してください)
これらは、ジャイレトリークラッシャーライナーのすべての発注書に記載されなければならない技術仕様です。
マントルの仕様:
- 初期硬度:180~260 HB(Mn13:180~220 HB、Mn18/Mn22:200~260 HB)
- 加工硬化後の表面硬度:持続的な衝撃下では500~550 HB+(高衝撃条件下ではMn18/Mn22)
- 寸法許容差:すべての接合面において±1 mm以下
- キャスティングの質:ひび割れ、収縮空隙、スラグ混入物は一切なし ― UTまたはMT検査で確認済み
- 重量証明:個々の部品ごとに計量が必要。振動の不均衡を防ぐため、セット品は重量許容誤差±0.5%以内でなければならない。
- 材料認証:化学組成と熱処理記録が記載されたミルテストレポート(MTR)。 Qimingキャスティング 出荷時には必ず、化学組成、熱処理記録、硬度試験結果を含む完全なMTR(材料試験報告書)を添付してください。発注書を承認する前に、ライナー供給業者に対し、これを標準要件として要求してください。
凹面セグメントの仕様:
- 上段:Mn13またはMn18オーステナイト系マンガン、硬度200~260HB
- 中級層:合金鋼 375~525 BHN、衝撃靭性 TF40: KV >15 J / TF50: KV >10 J (動作温度時)
- 下位層:高クロム鋳鉄、 HRC 58~65以上 — HRC 58未満のロットはすべて拒否する
- 3段セット:すべての段は揃ったセットとして供給されなければならず、異なる製造ロットの製品を混ぜることは許可されていません。
- 寸法適合性:形状精度はOEM図面と照合済み。接触面の平面度は0.5mm以下。
ご注文時に確認すべき対応破砕機モデル: 42-65、50-65、54-75、62-75、60-89、60-110、70-89(Metso Superiorシリーズ)。同等のSandvikおよびFLSmidthモデルについては、別途図面の確認が必要です。
破砕機ライナーの受入品質検査 ― 設置前の5つのチェック項目
この手順は絶対に省略しないでください。運転開始後数週間以内にライナーが破損した場合、ほぼ例外なく、受入検査で発見できたはずの欠陥が原因です。
チェック1 — 材料検証 マントル材がMTR(マントル試験報告書)に記載されているものと一致しているか確認してください。標準マンガン、改良マンガン、またはTiCインサートのいずれでしょうか?マントル位置に「クロム鋼」または「高クロム」と記載されているマントル材は、一次破砕時に脆性破壊を引き起こす代替リスクがあるため、使用しないでください。
チェック2 — 3段階凹面確認 実際に、3種類の異なる材質セットが揃っていることを確認してください。高クロム鋳鉄(下位グレード)は、マンガン鋼に比べて表面の色が明らかに濃く、金属光沢が強いのが特徴です。不明な点がある場合は、設置前に材料試験報告書(MTR)を請求し、各部材のグレード表示を確認してください。
チェック3 — 硬度スポットチェック
- マントル:携帯型ブリネル試験、最小 HB 2003つの場所
- 下段凹面層:携帯型ロックウェル試験、最小値 HRC 583つの場所
- いずれかの測定値が仕様を下回った場合は、ロット全体を不合格とする。
チェック4 ― 目視検査 すべての表面に亀裂(必要に応じて浸透探傷剤を使用)、気孔、コールドシャット、変形がないか確認してください。凹型セグメントの先端部には特に注意してください。鋳造欠陥はここに集中する傾向があります。
チェック5 — 重量とフィット感のチェック マントルピースはそれぞれ個別に重量を測定してください。複数のピースで構成されるマントルピースは、許容範囲内である必要があります。凹状のセグメントをシェルに仮組みし、ライナーの背面と裏打ち材の接触面との間に隙間がないことを確認してください。
ジャイレトリークラッシャーライナーの購入におけるよくある間違いとその本当のコスト
間違いその1:マントルピースに高クロム鉄を使用すること
高クロム鋳鉄はマントル位置には適していません。大量のROM供給の衝撃を吸収できないためです。結果として、 壊滅的な脆性破壊 破片がメインシャフト、スパイダーベアリング、および底部シェルを損傷する可能性があります。これは5桁から6桁の修理費用がかかるケースです。
間違い2:下段の凹型部分にマンガン鋼を指定すること
衝撃がないと、マンガン鋼は加工硬化しません。下部研削ゾーンでは、硬度は200~260HBのままで、非常に速く摩耗します。複数の一次破砕作業の現場性能データに基づくと、予想される下位層の寿命は 8,000~12,000時間(高クロム)から2,000~3,500時間(マンガン) (実際の結果は、岩石の種類、供給粒子のサイズ、および運転条件によって異なります。)
間違い3:技術レビューなしに異なるグレードの材料を混在させること
上位グレードのMn18、異なるロットの中位グレードのMn13、そして第三のサプライヤーからの下位グレードのライナーを併用すると、摩耗率が不均一になります。その結果、一部のグレードは寿命の半分で交換しなければならない一方で、他のグレードはまだ使用可能という状況になり、ライナーの総コストが大幅に増加します。
間違い4:複数ピースのマントルピースセットで製造ロットを混ぜる
2ピースまたは3ピースのマントルは、同じ鋳造熱から作られなければなりません。バッチを混ぜると 重量の不均衡と硬度のばらつき ―どちらも異常な振動を引き起こし、主軸ベアリングの摩耗を加速させる。
間違い5:入荷検査を省略して直接設置する
検査で発見されなかった鋳造欠陥は、ピット内でライナーの破損につながります。大型ジャイレトリークラッシャー(60~89インチ以上)の緊急ライナー交換には、人件費とクレーン費用だけで50,000万ドルから150,000万ドルの費用がかかります。これは生産損失額は含まれていません。
2026年 ジャイレトリークラッシャーライナー調達概要
仕様のロジックは単純明快です。これを一貫して適用すれば、操業におけるライナー関連のコスト問題のほとんどを解消できます。
マントル(クラッシングヘッド)— 3段階の選択ロジック:
標準的な高衝撃条件 → Mn13 / Mn18 / Mn22 オーステナイト系マンガン鋼 硬くて研磨性の高い岩石、より長い寿命が必要 → 改良型Mn13Cr2 / Mn18Cr2 / Mn22Cr2 高生産性、最大寿命、TiC強化 → Mn13+TiC / Mn18+TiCインサート
凹型セグメント ― 必ず3段セットとして指定してください。
上位層 → 高マンガン鋼(Mn13/Mn18) 中級クラス → 合金鋼(CrNiMo、硬度375~525BHN) 下位層 → 高クロム鋳鉄(Cr20/Cr26、HRC 58~65)
調達規律:
完全なセットとしてご注文ください。契約書には、グレードごとに材料を指定してください。設置前に受入検査で確認してください。次回の注文を最適化するために、各セットの耐用年数データを記録してください。
ライナーのコストは通常 サイト運営費総額の1~3% — しかし、ライナーの選択決定は 総メンテナンス費用の15~25% (業界参考値。実際の割合は操業規模、鉱石の種類、設備構成によって異なります。)このレバレッジ効果は本物です。このガイドに記載されている仕様策定作業こそが、ライナーコストを管理できる操業と、常にコストに反応する操業を分ける決定的な要素となります。
この仕様フレームワークを一貫して適用すれば、ライナー関連のダウンタイムは管理可能な変数となり、繰り返される危機ではなくなる。
参考情報
メッツォ・アウトテック。 Superior® ジャイレトリークラッシャー摩耗部品カタログ (2023年)。Metsoの技術担当者または以下のウェブサイトから入手可能です。 metso.com/products/crushers.
メッツォ・アウトテック。 摩耗部品材質グレード選定ガイド - XTシリーズ (2023年)。メッツォの地域事務所にご請求いただければ入手可能です。
メッツォ・アウトテック。 MX™ マントル技術仕様書 (2024年)。 metso.com.
タフ・スティールズ。 旋回式ライナーおよびシュレッダーハンマー用高強度合金鋼
ASTMインターナショナル。 ASTM A128:オーステナイト系マンガン鋼鋳物の標準仕様。 利用可能 astm.org.
このガイドの技術内容は、Metso Outotec Superior Gyratory Crusher Wear Parts ドキュメント (2023–2024)、ATF Tuff 合金鋼仕様 (EN 10293)、および ASTM A128 オーステナイト系マンガン鋼規格を参照しています。モデル固有のライナー仕様およびマッチングセットの調達については、お問い合わせください。 Qimingキャスティング または、OEMの技術担当者にご連絡ください。



