این مقاله به تفصیل در مورد سیلندر آسیاب گلولهای، یک جزء اصلی که مواد و واسطههای آسیاب را در خود نگه میدارد، امکان خرد کردن و مخلوط کردن مواد را از طریق چرخش فراهم میکند، در حالی که بارهای سنگین (تا هزاران تن) را تحمل میکند، توضیح میدهد. این سیلندر به استحکام، سختی، مقاومت در برابر سایش و عملکرد آببندی بالا نیاز دارد، که فولاد Q235B و Q355B به عنوان مواد رایج در آن استفاده میشوند و دارای ساختار استوانهای با آسترهای مقاوم در برابر سایش در داخل است. فرآیند تولید سیلندرهای بزرگ Q355B به تفصیل شرح داده شده است، از جمله پیش تصفیه مواد اولیه، برش، نورد، جوشکاری (درزهای طولی و محیطی)، مونتاژ فلنج، آنیل، اصلاح گردی و عملیات سطحی. فرآیندهای بازرسی جامع نیز شرح داده شده است که شامل مواد اولیه (ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی)، کیفیت جوشکاری (آزمایش غیر مخرب)، دقت ابعادی (قطر، گردی، صافی)، آزمایشهای هیدرواستاتیک و بررسیهای نهایی ظاهر میشود. این موارد تضمین میکنند که سیلندر الزامات عملیاتی را برآورده میکند و در صورت ترکیب با آسترهای مقاوم در برابر سایش، عمر مفید آن 8 تا 10 سال است.
مقدمهای مفصل، فرآیند تولید و فرآیند بازرسی سیلندرهای آسیاب گلولهای
I. عملکردها و ویژگیهای ساختاری سیلندرهای آسیاب گلولهای
سیلندر آسیاب گلولهای یک جزء اصلی است که واسطههای سنگزنی (گلولههای فولادی، قطعات فولادی و غیره) و مواد را در خود نگه میدارد. وظایف اصلی آن عبارتند از هدایت مواد و محیطها به سمت ضربه و آسیاب از طریق چرخش، دستیابی به پودر شدن و مخلوط شدن مواددر عین حال که در برابر گرانش واسطه/مواد و نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش مقاومت میکند (بار کل سیلندرهای بزرگ میتواند به هزاران تن برسد).
الزامات کلیدی عملکرد:
استحکام و سختی بالامقاومت در برابر تغییر شکل شعاعی (انحراف استوانههایی با قطر ≥5 متر باید ≤1 میلیمتر بر متر باشد)؛
مقاومت در برابر سایشدیوارهای داخلی باید در برابر فرسایش طولانی مدت توسط محیط و مصالح (عمر مفید ≥5 سال) مقاومت کنند.
عملکرد آب بندیبرای جلوگیری از نشت مواد، از محکم بودن اتصالات با شفتهای توخالی در هر دو انتها اطمینان حاصل کنید.
پایداریانحراف مرکز ثقل در حین چرخش ≤0.1 میلیمتر بر متر برای جلوگیری از لرزش شدید.
ویژگیهای ساختاری:
شکل: استوانهای (قطر ۱-۵ متر، طول ۳-۱۰ متر)، با فلنجهایی در دو انتها که از طریق جوشکاری یا پیچ به شفتهای توخالی متصل شدهاند.
دیواره داخلی: با آسترهای مقاوم در برابر سایش (فولاد منگنز بالا ZGMn13 یا چدن کروم بالا) جوش داده شده، توسط پیچ و مهره (با فاصله 300-500 میلی متر) ثابت شده است.
جنس: بدنه سیلندر معمولاً از فولاد سازهای کربنی Q235B (کوچک تا متوسط) یا فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا Q355B (در اندازه بزرگ، استحکام تسلیم ≥355MPa)، با ضخامت دیواره 15-50 میلیمتر (با افزایش قطر).
دوم. فرآیند تولید سیلندرهای آسیاب گلولهای (به عنوان مثال سیلندرهای بزرگ Q355B)
۱. آمادهسازی و برش مواد اولیه
مواد اولیهصفحات فولادی Q355B با ضخامت 15-50 میلیمتر انتخاب شدهاند، همراه با گواهیهای مواد (ترکیب شیمیایی: C≤0.20٪، منگنز 1.2-1.6٪، استحکام تسلیم ≥355MPa)؛
برش:
صفحات فولادی را بر اساس اندازه استوانه منبسط شده (محیط = π×قطر) برش دهید و 50 تا 100 میلیمتر جای جوش در جهت طول در نظر بگیرید.
برش سی ان سی (شعله یا پلاسما)، با عمود بودن سطح برش ≤1 میلیمتر بر متر و بدون ترک لبه (با ذرهبین 10 برابر بررسی شده است).
۲. نورد و جوشکاری (فرآیند کلیدی)
نورد:
صفحات فولادی را تا دمای ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد (برای جلوگیری از سخت شدن در اثر کار سرد) گرم کنید، با استفاده از دستگاه نورد سه غلتکی، آنها را به صورت استوانه درآورید (انحراف قطر ±۵ میلیمتر).
یک فاصله ۲ تا ۳ میلیمتری در محل اتصال، با انحراف کمتر یا مساوی ۱ میلیمتر (برای اطمینان از کیفیت جوش) در نظر بگیرید.
جوشکاری:
جوشکاری درز طولی: از جوشکاری خودکار قوس زیرپودری (سیم H08MnA، پودر HJ431)، با جوشکاری دو لایه (جوش پشتیبان + جوش پوششی)، جریان جوشکاری 600-800A، ولتاژ 30-36V استفاده کنید.
عملیات پس از جوشکاری: بلافاصله به مدت ۲ ساعت عملیات پس از جوشکاری را در دمای ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد انجام دهید تا تنش جوشکاری از بین برود و ریشهها را با شیارزنی قوس کربنی (برای اطمینان از نفوذ) تمیز کنید.
۳. مونتاژ و جوشکاری درز محیطی (اتصال سیلندرهای چند قطعهای)
وقتی طول استوانه از طول یک صفحه فولادی واحد بیشتر شود، باید به قطعات کوچکتر نورد شده و سپس مونتاژ شود:
دو قطعه استوانهای با هممحوری ≤2 میلیمتر بر متر و ناهمترازی درز محیطی ≤1.5 میلیمتر به هم متصل میشوند؛
جوشکاری درز محیطی: همانند فرآیند درز طولی؛ پس از جوشکاری، آرماتور جوش را تا ضخامت ≤2 میلیمتر (برای جلوگیری از تمرکز تنش) سنگزنی کنید.
۴. مونتاژ و جوشکاری فلنج
پردازش فلنجفلنجهای ماشینهای تراش سی ان سی (از همان جنس سیلندر) با صافی ≤0.1 میلیمتر بر متر و تلرانس موقعیت سوراخ پیچ ±0.5 میلیمتر؛
جوشکاری مونتاژفلنج را با دهانه سیلندر (عمودی ≤0.5mm/100mm) مونتاژ کنید، از جوشکاری متقارن (برای کاهش تغییر شکل) استفاده کنید و پس از جوشکاری، آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) را 100٪ انجام دهید (مطابق با جی بی/T 4730.2 درجه دوم).
۵. آنیل کردن و اصلاح گردی
آنیلینگ کلیسیلندرهای بزرگ (با قطر ≥۳ متر) را به مدت ۴ ساعت در دمای ۶۰۰-۶۵۰ درجه سانتیگراد بازپخت کنید، به آرامی تا زیر ۳۰۰ درجه سانتیگراد خنک کنید و سپس برای از بین بردن تنش پسماند جوشکاری (تنش پسماند ≤۱۵۰ مگاپاسکال) در هوا خنک کنید.
اصلاح گردیگردی را با پرس تنظیم کنید، و از گردی استوانه ≤3 میلیمتر بر متر اطمینان حاصل کنید (با شابلونها یا مترهای گردی لیزری بررسی شود).
۶. پردازش سطح و عملیات سطحی نصب آستر
دیواره داخلی سیلندر (محل نصب بوش) را به زبری را≤12.5μm و مسطح بودن ≤2mm/m تبدیل کنید.
دیوار بیرونی را تا درجه سا۲.5 سندبلاست کنید، سپس آستر (رنگ اپوکسی زینک ریچ، ضخامت ≥60μm) و رویه (رنگ پلی اورتان، ضخامت ≥40μm) را اعمال کنید.
سوم. فرآیند بازرسی سیلندرهای آسیاب گلولهای
۱. بازرسی مواد اولیه
ترکیب شیمیایی ورق فولادی: تجزیه و تحلیل طیفی، محتوای کربن و منگنز را تأیید میکند (مطابق با استانداردهای Q355B)؛
خواص مکانیکی: آزمایشهای کششی، استحکام تسلیم (≥۳۵۵ مگاپاسکال) و ازدیاد طول (≥۲۰٪) را اندازهگیری میکنند؛ آزمایشهای ضربه (انرژی ضربه -۲۰ درجه سانتیگراد ≥۳۴ ژول).
۲. بازرسی در حین فرآیند (گرههای کلیدی)
بعد از غلتیدنمحیط را با متر نواری اندازه بگیرید (انحراف ±۵ میلیمتر)؛ تناسب قوس را با الگوها بررسی کنید (فاصله ≤۲ میلیمتر)؛
بعد از جوشکاری:
ظاهر جوش: بدون خلل و فرج یا ناخالصیهای سرباره؛ عمق بریدگی زیرین ≤0.5 میلیمتر، طول ≤10٪ از کل طول جوش؛
آزمایش غیرمخرب: ۱۰۰٪ تست دانشگاه یو تی برای درزهای طولی و محیطی (دارای گواهینامه درجه دو)؛ ۱۰۰٪ آزمایش مایع نافذ (پی تی) برای اتصالات T شکل (اتصالات فلنج-سیلندر) برای اطمینان از عدم وجود ترک.
۳. بازرسی دقت ابعادی
قطر و گردیهر ۱ متر در امتداد طول استوانه، یک مقطع عرضی را با انحراف قطر ±۵ میلیمتر و گردی ≤۳ میلیمتر بر متر اندازهگیری کنید.
صافیبا یک کولیماتور لیزری، با صافی کامل در تمام طول ≤5 میلیمتر (برای قطر ≤5 متر) بررسی کنید.
۴. تست هیدرواستاتیک (بازرسی عملکرد آببندی)
برای سیلندرهایی که نیاز به آببندی دارند (مثلاً آسیابهای گلولهای مرطوب)، یک آزمایش هیدرواستاتیک 0.3 مگاپاسکال انجام دهید و فشار را به مدت 30 دقیقه بدون نشتی حفظ کنید (تعریق جزئی در اتصالات فلنج مجاز است، اما باید پس از سفت کردن متوقف شود).
۵. بازرسی نهایی محصولات نهایی
کیفیت ظاهری: بدون برآمدگی قابل توجه در دیواره داخلی (≤1 میلیمتر)؛ چسبندگی پوشش روی دیواره خارجی (آزمایش شبکه ≥5B)؛
نصب آزمایشی بوش: ۳ تا ۵ بوش را به صورت تصادفی نصب کنید، تناسب (فاصله ≤۱ میلیمتر) و همترازی سوراخ پیچ را بررسی کنید.
کنترل دقیق کیفیت جوشکاری، دقت ابعادی و حذف تنش، عملکرد پایدار سیلندر آسیاب گلولهای را تحت بارهای سنگین طولانی مدت تضمین میکند. در ترکیب با آسترهای مقاوم در برابر سایش، عمر مفید آن میتواند به 8 تا 10 سال (بسته به سختی مواد) برسد.