Această lucrare detaliază cilindrul morii cu bile, o componentă centrală ce susține mediul și materialele de măcinare, permițând zdrobirea și amestecarea materialelor prin rotație, rezistând în același timp la sarcini grele (până la mii de tone). Acesta necesită rezistență, rigiditate, rezistență la uzură și performanțe de etanșare ridicate, fiind folosit oțel Q235B și Q355B ca materiale comune și prezintă o structură cilindrică cu căptușeli rezistente la uzură în interior. Procesul de fabricație al cilindrilor mari Q355B este detaliat, inclusiv pretratarea materiilor prime, tăierea, laminarea, sudarea (cusături longitudinale și circumferențiale), asamblarea flanșelor, recoacerea, corectarea rotunjimii și tratamentul suprafeței. De asemenea, sunt prezentate procese complete de inspecție, care acoperă materiile prime (compoziția chimică, proprietățile mecanice), calitatea sudării (testare nedistructivă), precizia dimensională (diametru, rotunjime, liniaritate), testele hidrostatice și verificările aspectului final. Acestea asigură că cilindrul îndeplinește cerințele operaționale, cu o durată de viață de 8-10 ani atunci când este combinat cu căptușeli rezistente la uzură.
Introducere detaliată, procesul de fabricație și procesul de inspecție a cilindrilor morii cu bile
I. Funcții și caracteristici structurale ale cilindrilor morii cu bile
Cilindrul morii cu bile este o componentă centrală care conține medii de măcinare (bile de oțel, segmente de oțel etc.) și materiale. Funcțiile sale principale sunt de a acționează mediile și materialele pentru a impacta și a le măcina prin rotație, realizând pulverizarea și amestecarea materialului, rezistând în același timp gravitației mediilor/materialelor și forței centrifuge generate de rotație (sarcina totală a cilindrilor mari poate ajunge la mii de tone).
Cerințe cheie de performanță:
Rezistență și rigiditate ridicateRezistență la deformarea radială (deformarea cilindrilor cu diametrul ≥5m trebuie să fie ≤1mm/m);
Rezistență la uzurăPereții interiori trebuie să reziste eroziunii pe termen lung cauzate de medii și materiale (durată de viață ≥5 ani);
Performanța de etanșareAsigurați etanșeitatea conexiunilor cu arbori tubulari la ambele capete pentru a preveni scurgerile de material;
StabilitateAbaterea centrului de greutate în timpul rotației ≤0,1 mm/m pentru a evita vibrațiile puternice.
Caracteristici structurale:
Formă: Cilindrică (diametru 1-5 m, lungime 3-10 m), cu flanșe la ambele capete conectate la arbori tubulari prin sudură sau șuruburi;
Perete interior: Sudat cu căptușeli rezistente la uzură (oțel cu conținut ridicat de mangan ZGMn13 sau fontă cu conținut ridicat de crom), fixat cu șuruburi (distanță 300-500 mm);
Material: Corpul cilindrului este utilizat în mod obișnuit Oțel structural carbon Q235B (de dimensiuni mici spre medii) sau Oțel Q355B slab aliat de înaltă rezistență (dimensiuni mari, rezistență la curgere ≥355MPa), cu grosimea peretelui de 15-50 mm (crescând odată cu diametrul).
II. Procesul de fabricație a cilindrilor morii cu bile (luând ca exemplu cilindrii mari Q355B)
1. Pretratarea și tăierea materiilor prime
Materii primeSe selectează plăci de oțel Q355B cu grosimea de 15-50 mm, însoțite de certificate de material (compoziție chimică: C≤0,20%, Mn 1,2-1,6%, rezistență la curgere ≥355MPa);
Tăiere:
Tăiați plăcile de oțel în funcție de dimensiunea cilindrului expandat (circumferința = π×diametru), lăsând o adaos de sudură de 50-100 mm pe direcția lungimii;
Tăiere CNC (cu flacără sau plasmă), cu perpendicularitatea suprafeței de tăiere ≤1mm/m și fără fisuri pe margine (verificată cu o lupă de 10x).
2. Laminare și sudare (proces cheie)
Rulare:
Preîncălziți plăcile de oțel la 150-200 ℃ (pentru a preveni întărirea prin prelucrare la rece), rulați în cilindri folosind o mașină de laminat plăci cu trei role (abaterea diametrului ± 5 mm);
Rezervați un spațiu de 2-3 mm la îmbinare, cu o nealiniere ≤1 mm (pentru a asigura calitatea sudurii);
Sudare:
Sudare longitudinală cu cusătură: Se utilizează sudură automată cu arc scufundat (sârmă H08MnA, flux HJ431), cu sudare în două straturi (sudură de spate + sudură de capăt), curent de sudare 600-800A, tensiune 30-36V;
Tratament post-sudare: Efectuați imediat o post-încălzire la 250-300℃ timp de 2 ore pentru a elimina stresul de sudare și curățați rădăcinile cu crăițuire cu arc de carbon (pentru a asigura penetrarea).
3. Asamblare și sudură circumferențială (îmbinarea cilindrilor multi-segment)
Când lungimea cilindrului depășește lungimea unei singure plăci de oțel, acesta trebuie laminat în segmente și apoi asamblat:
Uniți cap la cap două segmente cilindrice cu coaxialitate ≤2mm/m și nealiniere a cusăturii circumferențiale ≤1.5mm;
Sudarea circumferențială: Același ca procesul de sudare longitudinală; după sudare, se șlefuiește armătura sudurii la ≤2 mm (pentru a evita concentrarea tensiunii).
4. Asamblarea și sudarea flanșelor
Prelucrarea flanșelorFlanșe pentru strunguri CNC (același material ca și cilindrul) cu planeitate ≤0,1 mm/m și toleranță la poziția găurii șurubului ±0,5 mm;
Sudură de asamblareAsamblați flanșa cu orificiul cilindrului (perpendicularitate ≤0,5 mm/100 mm), utilizați sudură simetrică (pentru a reduce deformarea) și efectuați o testare cu ultrasunete (UT) 100% după sudare (conform JB/T 4730.2 Gradul II).
5. Recoacere și corectarea rotunjimii
Recoacere generalăSe recoacă cilindrii mari (diametru ≥3m) la 600-650℃ timp de 4h, se răcesc lent sub 300℃ și apoi se răcesc cu aer pentru a elimina tensiunea reziduală de sudare (tensiune reziduală ≤150MPa);
Corecția rotunjimiiCorectați rotunjimea cu o presă, asigurând o rotunjime a cilindrului ≤3 mm/m (verificată cu șabloane sau aparate de măsurare a rotunjimii cu laser).
6. Prelucrarea suprafeței de montare a căptușelii și tratarea suprafeței
Rotiți peretele interior al cilindrului (zona de montare a căptușelii) la o rugozitate de Ra ≤ 12,5 μm și o planeitate ≤ 2 mm/m;
Sablați peretele exterior până la gradul Sa2.5, apoi aplicați grund (vopsea epoxidică bogată în zinc, grosime ≥60 μm) și strat de acoperire (vopsea poliuretanică, grosime ≥40 μm).
III. Procesul de inspecție a cilindrilor morii cu bile
1. Inspecția materiilor prime
Compoziția chimică a plăcii de oțel: Analiza spectrală verifică conținutul de C și Mn (conform standardelor Q355B);
Proprietăți mecanice: Testele de tracțiune măsoară rezistența la curgere (≥355MPa) și alungirea (≥20%); testele de impact (-20℃ energie de impact ≥34J).
2. Inspecția în timpul procesului (noduri cheie)
După rostogolireMăsurați circumferința cu o ruletă (abatere ±5 mm); verificați potrivirea arcului cu șabloane (distanță ≤2 mm);
După sudare:
Aspectul sudurii: Fără pori sau incluziuni de zgură; adâncimea de degajare ≤0,5 mm, lungimea ≤10% din lungimea totală a sudurii;
Testare nedistructivă: 100% UT pentru îmbinările longitudinale și circumferențiale (calificată Gradul II); testare penetrantă (PT) 100% pentru îmbinările în T (conexiuni flanșă-cilindru) pentru a se asigura că nu există fisuri.
3. Inspecția preciziei dimensionale
Diametru și rotunjimeMăsurați o secțiune transversală la fiecare 1 m de-a lungul cilindrului, cu o abatere a diametrului de ±5 mm și o rotunjime ≤3 mm/m;
RectitudiniVerificați cu un colimator laser, cu o liniaritate pe toată lungimea ≤5 mm (pentru diametru ≤5 m).
4. Test hidrostatic (inspecția performanței de etanșare)
Pentru cilindrii care necesită etanșare (de exemplu, mori cu bile umede), efectuați un test hidrostatic de 0,3 MPa, menținând presiunea timp de 30 de minute fără scurgeri (este permisă o ușoară transpirație la conexiunile cu flanșă, dar aceasta trebuie să se oprească după strângere).
5. Inspecția finală a produselor finite
Calitatea aspectului: Fără proeminențe semnificative pe peretele interior (≤1 mm); aderența stratului de acoperire pe peretele exterior (testul cu grilă ≥5B);
Montarea testului de montare a căptușelii: Instalați 3-5 căptușeli aleatorii, verificați potrivirea (distanță ≤1 mm) și alinierea găurilor șuruburilor.
Controlul strict al calității sudurii, preciziei dimensionale și eliminării stresului asigură funcționarea stabilă a cilindrului morii cu bile sub sarcini grele pe termen lung. Combinată cu căptușeli rezistente la uzură, durata sa de viață poate ajunge la 8-10 ani (în funcție de duritatea materialului).