Die Kugelmühlenauskleidungen und Schleifmittel sind mit einem jährlichen Verbrauch von 2 Millionen Tonnen in China der größte Verbrauch an verschleißfesten Eisen- und Stahlteilen. Mit der Entwicklung des wirtschaftlichen Aufbaus Chinas steigt die Nachfrage nach Zement von Jahr zu Jahr, und auch der Verbrauch verschleißfester Materialien steigt entsprechend, wodurch mehr Metalle verbraucht und die Produktionskosten für Zement steigen. Für den Zement mit besonderen Anforderungen (wie Weißzement) wird die Qualität des Zements verringert und die Herstellung kann nicht reibungslos durchgeführt werden. Laut der Zementproduktion im Jahr 2003 werden mehr als 60000 Tonnen hochwertiger verschleißfester Stahl nur für Mühlenauskleidungen benötigt. Darüber hinaus sind die für die Herstellung von Auskleidungsplatten in China verwendeten Materialien ungleichmäßig, und der tatsächliche Verbrauch kann fast 100000 Tonnen betragen. Entsprechend den Merkmalen der Zementindustrie analysiert dieses Papier sorgfältig die Arbeitsumgebung und die Gründe für Verschleißversagen der Zylinderlaufbuchse, untersucht und wählt das Material der Kugelmühlenauskleidung aus und führt Produktionsanwendungen durch.
Kugelmühle-Auskleidungen Analyse der Arbeitsbedingungen
Kraftanalyse
Die Hauptfunktion der Kugelmühlenauskleidung besteht darin, die Mühle zu schützen und die konvexe Spitze der Auskleidung zu verwenden, um die Kugel zum Mahlen und Zerkleinern des Materials zu spielen. Daher ist der Hauptversagensmodus des Liners der Abrieb durch wiederholten Aufprall kleiner Energie. Fig. 1 zeigt das Bewegungsdiagramm von Schleifkugel und Material. Bei der Bewegung von Schleifkörpern und Werkstoffen sind die Schleifkugeln mit großem Durchmesser hauptsächlich im Außenring verteilt. Die meisten Schleifkugeln fallen auf den Boden des Materialbettes und nur ein kleiner Teil auf die Auskleidungsplatte. Aufgrund der Pufferwirkung von Materialien und des gegenseitigen Aufpralls zwischen den Materialien und dem Schleifkörper wird die Laufbahn des Schleifkörpers gestört und der Fallpunkt weicht ab und die Fallhöhe wird verringert. Infolgedessen wird der Aufprall des Schleifkörpers auf die Auskleidung stark verringert, die Aufprallzeiten und die Aufprallfrequenz werden erhöht.
Der Aufprall der Mahlkugel auf die Kugelmühlenauskleidung ist in Fig. 2 gezeigt. Der Aufprallpunktdurchmesser D0 der Kugelmühle ist kleiner als der effektive Durchmesser D der Mühle. Durch Analysen wird festgestellt, dass die meisten Mahlkörper im Behälter erst nach mehrmaligem Aufprall und Falten auf die Auskleidungsplatte treffen. Daher ist der Aufprall auf die Auskleidungsplatte weitaus geringer als die Aufprallenergie, die durch das vertikal fallende Objekt von 0.95 D erzeugt wird (normalerweise macht die Dicke der Auskleidungsplatte 0.5% des effektiven Durchmessers aus).
Abbildung 3 zeigt die relative Position der Schleifkugeln. Wenn die Kugel durch die rotierende Kugelmühlenauskleidung auf eine bestimmte Höhe gebracht wird, ändert sich die Bewegungsrichtung V1 von Q2 nur dann nicht und bildet einen direkten Aufprall auf die Auskleidung, wenn x> R0 + R1 ist. Wenn x = R1 + R2 ist, passieren Q1 und Q2 einander und die Bewegungsrichtung V0 von Q1 ändert sich nicht stark. Eine geringe Reibung verringert jedoch den Aufprall auf den Liner und die meisten Fälle von x <R1 + R2 hat keinen direkten Einfluss auf den Liner.
Die Hauptkraft des Auskleidungsbruchs, die durch den Aufprall des Schleifkörpers auf die Auskleidung verursacht wird, ist die vertikale Komponente der Tangentialkraft zwischen der Oberfläche der Auskleidung und dem Kontaktpunkt des Schleifkörpers. Die Größe dieser Kraft wird durch die Form des Liners beeinflusst; Der Bewegungszustand, die Geschwindigkeit und die Richtung des Schleifkörpers, was die Stärke der direkten Verbindung stark schwächt und den Aufprallgrad des Liners verbessert.
Geometrie und Installationsstatus der Kugelmühlenauskleidungen
Um die Lebensdauer des Liners zu verbessern, den Materialverbrauch und die Produktionskosten zu senken, ist es sehr wichtig, eine angemessene strukturelle Gestaltung unter der Bedingung durchzuführen, dass die Anforderungen des Zementmahlprozesses erfüllt werden. Die große Mühle, die von der Jidong Cement Company, der Hebei Taihang Cement Company und anderen Einheiten importiert wird, verfügt über eine kleine Auskleidungsplattengröße, eine große Plattendicke und eine schraubenfreie Installation, die eine gute Konstruktionsgrundlage für das Aufbringen von Materialien mit hoher Härte auf Auskleidungsplatten bildet Es ist möglich, die Lebensdauer der Auskleidungsplatte erheblich zu erhöhen. Derzeit wird die Konstruktionsgrundlage für Manganstahl in der Auskleidungsplatte der Kugelmühle in China noch verwendet. Aufgrund der geometrischen Struktur ist es normalerweise dünn und groß, und es gibt eine offensichtliche Spannungskonzentration am Bolzeninstallationsloch. Um die stabile Anwendung des neuen Typs verschleißfesten Gussmaterials zu gewährleisten und seine einzigartigen Vorteile voll auszuschöpfen, muss dieser Punkt bei der Verwendung neuer hochverschleißfester Gussmaterialien berücksichtigt werden.
Darüber hinaus spielt die Installationsqualität eine äußerst wichtige Rolle für den zuverlässigen Service von Materialien mit hoher Härte. Nach einer langen Zeit experimenteller Erforschung wurde festgestellt, dass für die Anwendung von Gussmaterialien mit hoher Härte und hoher Verschleißfestigkeit der Lieferant und die Auftragseinheit der Auskleidungsplatte gut zusammenarbeiten sollten, damit der Benutzer die Eigenschaften der neuen besser verstehen kann Material, und die Auskleidungsplatte kann während der Installation nicht aufgehängt oder gelöst werden und kann einen bestimmten Polstereffekt erzielen. Dies ist im Installationsprozess der Zementmühle einfach zu bewerkstelligen, wodurch die gute Verschleißfestigkeit der Auskleidungsplatte effektiv sichergestellt werden kann.
Hauptausfallmodi und Analyse gängiger Kugelmühlenauskleidungsmaterialien
Bis jetzt besteht fast die Hälfte der Auskleidungsmaterialien der Kugelmühle in der heimischen Zementindustrie noch aus gewöhnlichem Stahl mit hohem Mangangehalt. Die Hauptversagensarten von Kugelmühlenauskleidungen mit hohem Manganstahl sind wie folgt:
Bruchversagen: Die Kugelmühlenauskleidung wird stark vom Schleifkörper und den Materialien beeinflusst, insbesondere in der großtechnischen Entwicklung einer hocheffizienten und energiesparenden Zementmühle steigt die Aufprallenergie der Auskleidungsplatte. Obwohl die Zähigkeit von Stahl mit hohem Mangangehalt sehr gut ist, kann die derzeitige Versorgungsqualität nicht sehr gut garantiert werden, zum Beispiel ist der Kohlenstoffgehalt zu hoch, das Mangankohlenstoffverhältnis ist ungeeignet und die Wasserhärtungsbehandlung hat Probleme, das Bruchversagen wird passieren.
Vorsprungsverformung: Das Volumen der Hochmanganstahlauskleidung wird aufgrund des kontinuierlichen Aufpralls von Schleifmitteln und Materialien erhöht. Gleichzeitig nimmt aufgrund der durch Stöße verursachten Ausdehnung von Kunststoffmaterialien die Dicke der Mühlenauskleidung ab und die Umfangsabmessung nimmt zu. Die Umfangsabmessung der Auskleidung ist jedoch durch die Gesamtabmessung der Kugelmühle begrenzt, und es gibt nicht viel Expansionsraum, um das Herausragen der Auskleidung zu verursachen. Infolgedessen werden die Befestigungsschrauben gebrochen und einige Auskleidungsplatten fallen ab. Dieses Phänomen tritt häufig in größeren Mühlen und in kleineren Mühlen auf.
Verschleißfehler: Schleifverschleiß ist eine der Hauptformen des Versagens von Kugelmühlen. Selbst wenn die Auskleidungsplatte, die in der ersten Kammer einer großen Mahlmühle arbeitet, großen Belastungen ausgesetzt ist und die Oberfläche leicht zu einer Kaltverfestigung führt, ist die Härtungsschicht sehr dünn. Unter der wiederholten Einwirkung von Schleifmittel kann das Metall, das extrudiert und gewölbt wird, und die gehärtete Schicht, die von großen Schleifkanten und -ecken getroffen wird, leicht reißen und sich ablösen. Es zeigt sich, dass unter dem Zustand des Schleifens und Härtens mehr Reibung zwischen dem Pflugbrett und der Oberfläche des Pflugbretts besteht.
Durch die Analyse des Arbeitszustands der Auskleidung und die Fehleranalyse der Auskleidung mit hohem Manganstahlgehalt erkennen wir, dass es sicher und effektiv ist, das Material mit hoher Härte und hoher Verschleißfestigkeit mit guten umfassenden mechanischen Eigenschaften entsprechend den Arbeitsbedingungen auszuwählen der Zementmühle.
Materialauswahl für Kugelmühlenauskleidungen
Materialauswahlbedingungen
Die meisten für die Zementherstellung verwendeten Kugelmühlen sind Rohrmühlen mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis L / d> 2.5. Die Mühle hat einen Grobmahlbehälter und einen Feinmahlbehälter (von denen einige drei Behälter sind). Der Grobmahlbehälter wird hauptsächlich zum Zerkleinern und der Feinmahlbehälter hauptsächlich zum Mahlen verwendet. Die Auskleidungsplatten der Primärmühle sind hauptsächlich Stufenauskleidungen und Wellenauskleidungen, und die Auskleidungsplatten einiger neuer hocheffizienter und energiesparender Mühlen sind nicht von ihren Grundformen getrennt. Die Hauptformen des Feinmahlbehälters sind Musterauskleidungsplatte, kleine Wellpappenauskleidungsplatte und Flachauskleidungsplatte. Die Wirkung der Grobschleifkammer und der Feinschleifkammer ist unterschiedlich, und der Kugeldurchmesser des belasteten Schleifkörpers ist unterschiedlich, und die Auswirkung auf die Auskleidungsplatte ist ebenfalls sehr unterschiedlich. Bei gleichem Mühlendurchmesser ist der Durchmesser des Mahlkörpers in der Grobmahlkammer groß, die Materialfragmentierung ist ebenfalls groß, der Aufprall auf die Auskleidungsplatte ist groß und die Verschleißgeschwindigkeit ist hoch; Die Situation des Feinmahlbehälters ist viel besser. Bei der Auswahl der Auskleidungsmaterialien müssen unterschiedliche Materialien unter verschiedenen Bedingungen bestimmt werden.
Hauptprobleme bei der Auswahl der Materialien für Kugelmühlenauskleidungen
- Die relative Verschleißfestigkeit oder Lebensdauer sollte hoch sein;
- Es ist sehr wichtig, über die richtige Festigkeit und Zähigkeit zu verfügen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des im Betrieb befindlichen Liners zu gewährleisten.
- Zusätzlich zu den Produktionskosten des Liners selbst sollten die Installationskosten, Abschaltkosten, Arbeitskosten, der Verbrauch von Hilfsmaterial und die Produktivität des Linernersatzes berücksichtigt werden.
Materialauswahl
Das industrielle Wachstum erhöht den Verbrauch verschleißfester Teile und stimuliert und treibt dann die Entwicklung der verschleißfesten Materialindustrie an. Der Produktionsprozess, die mechanischen Eigenschaften und der industrielle Anwendungseffekt von 40-50 typischen Marken verschleißfester Stahlmaterialien wurden industrialisiert, und die Prozesseigenschaften verschiedener Sorten und Kleinserien wurden gebildet. Nach langjähriger Herstellung und Forschung von verschleißfesten Materialien wird davon ausgegangen, dass die Anwendung von mehrfach legiertem hochchromiertem Gusseisen im Grobmahlbehälter einer Mühle mit einer Größe von weniger als oder gleich 3.0 m sicher und stabil mit hervorragenden Eigenschaften eingesetzt werden kann Verschleißfestigkeitseffekt und umfassender wirtschaftlicher Effekt; Die Anwendung von niedriglegiertem Chrommanganstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt im Schruppbehälter der Mühle mit einem Durchmesser von weniger als 3 m weist eine gute Verschleißfestigkeit und geeignete umfassende mechanische Eigenschaften auf. Im Allgemeinen können viele Arten von verschleißfesten Stahlmaterialien für den Feinmahlbehälter ausgewählt werden, und der von uns entwickelte und hergestellte niedriglegierte Chrommanganstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt hat gute Ergebnisse erzielt. Bei starker Investitionsfähigkeit kann durch die Anwendung von Gusseisen mit hohem Chromgehalt über viele Jahre hinweg kein Ersatz erzielt werden, und die umfassenden wirtschaftlichen und sozialen Vorteile sind stärker ausgeprägt.
- hochverchromter legierter Stahl. C 2.2-2.8%, Cr 13-16%, Si 0.5-1.0%, Mn 0.6-1.2%, 0.5-1.3 Mo.
- Legierter Stahl. C 0.38-0.52%, Cr 1.6-2.5%, Si 0.5-1.2%, Mn 1.5-2.4%, 0.2-0.5 Mo.