نحوه کاهش میزان شکست توپ سنگ زنی: راهنمای مواد و عملیات

یک کارخانه سیمان در جنوب شرقی آسیا اخیراً گزارش داد که آسیاب گلوله ای آن باید هر دو روز یک بار برای مرتب سازی رسانه ای متوقف شود. سرعت شکستن توپ سنگ زنی به حدی بود که تیم های تعمیر و نگهداری توپ های ترک خورده و شکسته 60 میلی متری را از محفظه اول بیرون می کشیدند. مهندسان کارخانه تخمین زدند که بیش از 10 درصد از شارژ توپ هر ماه جایگزین می شود و هر توقف تولید روزانه را حدود 5 درصد کاهش می دهد. با این حال، همان گیاه می توانست از بسیاری از این ضررها جلوگیری کند. شکستن توپ سنگ زنی یک رمز و راز نیست. از الگویی پیروی می کند که توسط انتخاب مواد، کیفیت ساخت و پارامترهای عملیاتی آسیاب کنترل می شود. هنگامی که هر سه عامل در یک راستا قرار گیرند، نرخ شکست را می توان بدون سرمایه گذاری اضافی به شدت کاهش داد.

در واقع چه چیزی باعث شکستن توپ آسیاب می شود؟

توپ آسیاب داخل یک آسیاب گلوله ای در معرض انرژی ضربه بالا، لغزش ساینده و تنش حرارتی چرخه ای قرار می گیرد. اگر ماده دارای چقرمگی کافی برای سطح ضربه خاص نباشد، ترک ها به سرعت شروع شده و رشد می کنند. بیشتر اوقات، دانه های آن ترک ها قبل از ورود توپ به آسیاب وجود دارد.

در عمل، علل به چهار گروه تقسیم می شوند: درجه آلیاژی که سختی آن از حد چقرمگی آن برای کار آسیاب بیشتر است. عیوب ساخت مانند ریز انقباض، تخلخل گاز، یا اجزاء غیر فلزی؛ شرایط کار آسیاب که باعث تماس بیش از حد توپ روی توپ می شود. و عوامل دما یا خورندگی که رشد ترک های سطحی را تسریع می کنند. شناسایی علت غالب در آسیاب شما اولین قدم است، زیرا علل مختلط پاسخ ترکیبی را می طلبد.

یک شارژ مرتب نشده می تواند چندین مورد از این دلایل را به طور همزمان پنهان کند. به همین دلیل است که طبقه‌بندی دوره‌ای رسانه و بررسی دقیق سختی برای هر کسی که تلاش می‌کند تا میزان شکستگی را کاهش دهد ضروری است.

تطبیق شیمی آلیاژ با شرایط آسیاب

برای اکثر کارخانه‌ها، سریع‌ترین راه برای کاهش نرخ شکست، بررسی مجدد درجه آلیاژ است. گلوله های کروم کم، با 1 تا 3 درصد کروم، چقرمگی خوبی ایجاد می کنند و به ندرت مستعد شکستگی هستند. با این حال، سختی آنها تنها 45-52 HRC است، بنابراین آنها سریعتر سایش می کنند و مصرف کلی رسانه آسیاب بالاتری تولید می کنند. گلوله های کروم بالا به 58-65 HRC می رسند، به این معنی که مقاومت در برابر سایش عالی است، اما همان سختی می تواند در محفظه های با ضربه بالا به یک مشکل تبدیل شود.

در آسیاب سیمانی با انرژی ضربه متوسط، توپ های کروم بالا انتخاب ایمن تر و اقتصادی تر هستند. آنها سایش کمتری را به ازای هر تن سیمان نشان می دهند در حالی که نرخ شکستگی قابل قبولی را حفظ می کنند.

توپ آسیاب ریخته گری آلیاژ کروم بالا برای آسیاب های سیمان این توپ‌های با سختی بالا و مقاوم در برابر خوردگی که برای شرایط ضربه متوسط در آسیاب‌های سیمان طراحی شده‌اند، سایش کم به ازای هر تن سیمان را ارائه می‌کنند و در عین حال نرخ شکستگی قابل قبولی را نیز حفظ می‌کنند. مشاهده محصول →

هنگامی که آسیاب به عنوان یک آسیاب اولیه با ذرات خوراک بزرگ و ارتفاع ریزش شدید کار می کند، توپ های آسیاب آهنگری برای جذب ضربه بدون شکستگی طراحی شده اند. رسانه‌های فرز آهنگری صنعتی به طور منظم چقرمگی ضربه را تا 12 ژول بر سانتی‌متر مربع نشان می‌دهند، که باعث می‌شود در محفظه‌های پرانرژی بسیار بخشنده‌تر شوند.

کیفیت ساخت: چرا سازگاری دسته ای مهم است

حتی یک گرید آلیاژی که کاملاً انتخاب شده باشد، اگر فرآیند تولید نقص داخلی ایجاد کند، شکست می خورد. تولید توپ سنگ زنی باکیفیت امروزی ترکیبی از ریخته گری یا آهنگری دقیق با عملیات حرارتی با دقت کنترل شده است. آهنگری مخصوصاً برای توپ های با قطر بزرگ جذاب است زیرا فولاد را به ساختاری متراکم با نقص تخلخل کمتر تبدیل می کند و احتمال شروع ترک را کاهش می دهد.

توپ سنگ زنی دقیق فورج شده برای ریزساختار متراکم و بدون نقص توپ های آهنگری از طریق آهنگری دقیق، تخلخل و انقباض را از بین می برند، ساختاری متراکم، یکنواخت و سختی و چقرمگی متعادل را برای عملکرد قابل اعتماد تحت ضربه شدید ارائه می دهند. مشاهده محصول →

هنگامی که از توپ های آسیاب ریخته گری استفاده می شود، ریزساختار عملیات حرارتی شده باید از سطح تا هسته یکنواخت باشد. یک فرآیند سخت شدن ناقص باعث می شود که هسته نرم تر از پوسته باشد و در حین کار، توپ به جای مقاومت در برابر سایش تغییر شکل می دهد. آخال های غیر فلزی یکی دیگر از منابع اصلی شکستگی های ناشی از خستگی هستند. این اجزاء به عنوان متمرکز کننده تنش عمل می کنند که باعث ایجاد ترک در سطح ضربه بسیار کمتری نسبت به چقرمگی درجه بندی شده می شود.

به همین دلیل است که بازرسی کامل فرآیند یک شعار بازاریابی نیست. در یک مرکز تولید جدی، آنالیز طیف‌سنجی مذاب، آزمایش سختی دوره‌ای روی هر دسته عملیات حرارتی، و بررسی ابعاد قبل از بسته‌بندی، مانع از رسیدن یک دسته مخلوط به مشتری می‌شود. تفاوت در نرخ شکست بین یک تامین کننده گواهی شده و یک معامله گر فرصت طلب اغلب با واحد درصد اندازه گیری می شود، نه در حوادث جداگانه.

پارامترهای عملیاتی: تنظیم آسیاب برای محافظت از رسانه

عملکرد بهینه آسیاب استرس وارد شده بر توپ ها را کاهش می دهد. سرعت پر شدن آسیاب که معمولاً 30 تا 35 درصد حجم داخلی است، یک عامل حیاتی است. سطح شارژ بیش از حد بالا باعث برخورد بیشتر توپ به توپ در هر دور می شود که به سرعت احتمال شکستگی را افزایش می دهد. از طرف دیگر، سطح شارژ خیلی کم، خوراک را به مناطق بالایی می برد که در آن ذرات درشت می توانند مستقیماً به توپ ها یا پوشش برخورد کنند.

توزیع اندازه توپ نیز مهم است. یک توپ بزرگ در یک محفظه آسیاب ریز، یک رویداد ضربه ای بالا بر روی یک ذره کوچک ایجاد می کند، از دست دادن رسانه را تسریع می کند و اغلب خود توپ را می شکند. تکمیل مرتب شارژ با توپ های تازه و با اندازه مناسب و برداشتن توپ های شکسته ضعیف ترین حلقه ها را از شارژ حذف می کند. برای مرجع دقیق در مورد تطبیق انواع توپ آسیاب با یک فرآیند خاص، راهنمای انتخاب برای سنگ زنی توپ در معدن می تواند به شما کمک کند تا مبادلات عملی را مقایسه کنید.

علاوه بر این، سرعت آسیاب بر ارتفاع رسانه تأثیر می گذارد. اجرای آسیاب بالاتر از سرعت بحرانی باعث افزایش ارتفاع افت و در نتیجه انرژی ضربه می شود. بسیاری از اپراتورهای کارخانه متوجه نیستند که افزایش 5 درصدی در سرعت آسیاب می تواند میزان شکستگی گلوله را تا درصد بیشتری افزایش دهد. در عمل، تنظیم دقیق سرعت آسیاب، نرخ تغذیه و شارژ توپ از مقرون به صرفه ترین اقدامات برای کاهش شکستگی است.

انتخاب تامین کننده ای که مالک فرآیند کامل است

آخرین قطعه پازل تامین کننده است. در رسانه های آسیاب، قیمت ویژه در هر تن اهمیت کمتری نسبت به هزینه هر تن محصول نهایی دارد. توپی که زود از کار می افتد باعث خرابی، کار، و افت توان آسیاب می شود. این هزینه های پنهان بسیار بیشتر از تفاوت قیمت بین یک توپ متوسط ​​و یک توپ خوب تولید شده است.

در ZXGB به عنوان مثال، فرآیند تولید شامل تامین مواد خام، ترکیب مذاب، ریخته‌گری مداوم، عملیات حرارتی و بازرسی نهایی می‌شود. این کارخانه 60000 متر مربع وسعت دارد و ظرفیت سالانه 50000 تن را دارد که به این معنی است که سفارشات از خطوط تولید پایدار به جای خریدهای فرصت طلبانه انجام می شود.

برای آسیاب هایی که به بالاترین مقاومت ممکن در برابر سایش نیاز دارند و در عین حال شکستگی را کنترل می کنند، گلوله های کروم فوق العاده بالا بهترین نتیجه را زمانی ارائه می دهند که شرایط ضربه آسیاب به دقت مدیریت شود.

توپ ریخته گری آلیاژ کروم فوق العاده بالا برای مقاومت در برابر سایش بالا توپ‌های کروم بالا سختی و مقاومت در برابر سایش فوق‌العاده را با ریزساختار بهینه‌سازی شده برای مقاومت در برابر ترک ارائه می‌کنند که برای نیاز به سنگ زنی خشک و مرطوب در هنگام کنترل ضربه مناسب است. مشاهده محصول →

قبل از انتخاب یک تامین کننده، در مورد سیستم های کنترل کیفیت، ظرفیت خط کوره و کارخانه های مرجع با وظیفه سنگ زنی مشابه بپرسید. خریداری که به داده‌های سختی، گواهی‌های ترکیب شیمیایی و سابقه قابل اعتماد دسته به دسته دسترسی داشته باشد، در دراز مدت عملکرد بهتری خواهد داشت.

نتیجه گیری: شکستگی پایین یک تصمیم است، نه یک تصادف

کاهش سرعت شکست توپ آسیاب با انتخاب یک توپ فوق سخت حاصل نمی شود. این از همراستایی درجه آلیاژ با انرژی ضربه آسیاب، نیاز به کیفیت تولید ثابت، تنظیم پارامترهای عملیاتی، و انتخاب شریکی است که می تواند پایداری دسته به دسته را تضمین کند. هر یک از این مراحل باعث بهبود قابل اندازه‌گیری می‌شود و اثر تجمعی آن هزینه کل به‌طور قابل‌توجهی کمتر به ازای هر تن محصول زمینی است.