صفيحة بطانة مطحنة الكرات

مقدمة تفصيلية، وعملية التصنيع، وعملية الفحص لبطانات مطحنة الكرات

1. وظائف وخصائص بطانات مطحنة الكرات

• مقاومة عالية للتآكل:تتحمل الصدمات عالية التردد من الكرات الفولاذية (قوة الصدمة تصل إلى آلاف نيوتن) والتآكل المستمر من المواد، وتتطلب عمر خدمة ≥8000 ساعة؛

• صلابة كافية:تجنب الكسر الهش الناتج عن تأثير الكرة الفولاذية (صلابة التأثير ≥20J/سم²)؛

• ملاءمة جيدة: قم بتركيب فجوة مع الجدار الداخلي للأسطوانة ≤1 مم لمنع التآكل الثانوي الناتج عن الارتخاء أثناء التشغيل؛

• سهولة الاستبدال:وزن متوسط (≤50 كجم لكل قطعة، يصل إلى 100 كجم للمطاحن الكبيرة) للتفكيك والاستبدال المنتظم.

• الأنواع الهيكلية:مصنفة حسب الشكل على أنها بطانات مسطحة (لأقسام الطحن الخشنة ذات الأسطح المسطحة)، بطانات مموجة (زيادة ارتفاع رفع الوسائط، مناسب لأقسام الطحن الدقيقة)، و بطانات متدرجة (تقليل انزلاق الوسائط، يُستخدم عادةً في المطاحن الشبكية). مُصنّفة حسب موضع التركيب بطانات الأسطوانات و بطانات الغطاء النهائي (تكون بطانات الغطاء النهائي على شكل مروحة في الغالب لتتناسب مع انحناء الغطاء النهائي).

• المواد السائدة:

• الفولاذ عالي المنغنيز (ZGMn13): الأكثر استخدامًا. بعد المعالجة بالماء، يتميز بمتانة ممتازة (مقاومة للصدمات ≥ 150J/سم²)، ويتصلب سطحه تحت تأثير الصدمات (تصل صلابته إلى 300-400HBW)، وهو مناسب للعمل في الصخور الصلبة والكرات الفولاذية الكبيرة.

• حديد الزهر عالي الكروم (KmTBCr20Mo): 2-3 مرات أكثر مقاومة للتآكل من الفولاذ عالي المنغنيز (صلابة ≥58HRC) ولكن مع صلابة أقل (صلابة التأثير 10-20J / سم²)، ومناسبة لظروف الطحن الدقيقة منخفضة التأثير (على سبيل المثال، مطاحن الأسمنت)؛

• بطانات مركبة ثنائية المعدن:قاعدة من الفولاذ الكربوني (ضمان الصلابة) مع سطح عمل من الحديد الزهر عالي الكروم (يعزز مقاومة التآكل)، يجمع بين مزايا كلتا المادتين، وهو مناسب لظروف العمل المعقدة.

ثانيًا: عملية تصنيع بطانات مطاحن الكرات (باستخدام بطانات الفولاذ عالي المنغنيز ZGMn13 كمثال)

1. اختيار المواد الخام والصهر

• التحكم في التركيب الكيميائي: تناسب صارم وفقًا لمعايير ZGMn13 (C 1.0-1.4%، من 11-14%، سي ≤0.8%، P ≤0.07%، S ≤0.05%)، مع نسبة من/C ≥10 (لضمان تأثير تقوية المياه)؛

• عملية الصهر:

• تذوب في فرن الحث ذو التردد المتوسط، وتسخن إلى 1500-1550 درجة مئوية، وتترك لمدة 30 دقيقة لتجانس التركيبة؛

• إزالة الأكسدة: أضف الفيروسيليكون (0.5%) وسبائك الألومنيوم (0.1%) لإزالة الأكسجين وتجنب عيوب ثقب الغاز؛

• التحكم في درجة حرارة الصنبور عند 1450-1480 درجة مئوية لمنع خشونة الحبوب.

2. تشكيل الصب (العملية الرئيسية)

• تصميم القالب:استخدم قوالب رمل الراتنج (السطح مطلي بطلاء مسحوق الزركون، سمك ≥ 1 مم)، مع حجم تجويف القالب 3-5٪ أكبر من المنتجات النهائية (الاحتفاظ بالانكماش)، والرافعات المعقولة (معدل التغذية ≥ 15٪)؛

• عملية الصب:

• درجة حرارة الصب 1380-1420 درجة مئوية، باستخدام الصب السفلي (لتجنب انجراف الخبث)، مع التحكم في وقت الصب عند 30-60 ثانية لكل قطعة؛

• بالنسبة للبطانات الكبيرة (الوزن الفردي ≥50 كجم)، استخدم نظام صب متدرج لضمان ملء مستقر للمعدن المنصهر؛

• الهز والتنظيف:رج جيدًا بعد أن يبرد الصب إلى أقل من 200 درجة مئوية، ثم قم بإزالة الرافعات (باستخدام القطع بالغاز، مع ترك مسافة 10 مم من الجسم للطحن اللاحق).

3. معالجة التقسية المائية (عملية أساسية للصلب عالي المنغنيز)

• التسخين: قم بتسخين الصب ببطء إلى 1050-1100 درجة مئوية (معدل التسخين ≤100 درجة مئوية / ساعة)، واحتفظ به لمدة 2-4 ساعات (اعتمادًا على السُمك، ساعة واحدة لكل 25 مم)، مع ضمان إذابة الكربيدات بالكامل في الأوستينيت؛

• إخماد الماء: اغمر الصب بسرعة في الماء (درجة حرارة الماء ≤30 درجة مئوية) بمعدل تبريد ≥50 درجة مئوية/ثانية حتى تنخفض درجة حرارة القلب إلى أقل من 200 درجة مئوية، مما يمنع ترسب الكربيد؛

• التفتيش: الصلابة بعد التقسية بالماء ≤230HBW، التركيب المعدني عبارة عن أوستينيت واحد (لا يوجد كربيدات شبكية).

4. التصنيع

• التشغيل الخشن: قم بطحن الجزء الخلفي من البطانة (سطح التركيب مع الأسطوانة) حتى يصبح مستويًا ≤1 مم/م، مع ترك بدل تشطيب يبلغ 1 مم؛

• الانتهاء من التصنيع:

• طحن سطح التركيب إلى خشونة را ≤6.3μm، مع ضمان مساحة اتصال ≥80% مع الأسطوانة؛

• الحفر: تثبيت ثقوب البراغي بواسطة الآلة (فتحة φ20-φ30 مم) مع انحراف الموضع ±0.5 مم وعمودية الثقب ≤0.1 مم/100 مم؛

• التشذيب: قم بتقريب جميع الحواف إلى R ≥ 3 مم لتجنب تركيز الإجهاد.

5. معالجة السطح والوسم

• التنظيف: قم بتنظيف سطح العمل بالرمل (خشونة را12.5μm) لإزالة طبقة الأكسيد؛

• العلامة: ختم الأسطح غير العاملة بالمادة (ZGMn13)، ورقم الدفعة، والوزن، وتاريخ الإنتاج؛

• الوقاية من الصدأ: قم بطلاء الأسطح غير العاملة بطلاء مضاد للصدأ (سمك ≥ 40 ميكرومتر)، وقم بسد فتحات البراغي باستخدام سدادات مطاطية.

ثالثًا. عملية فحص بطانات مطحنة الكرات

1. فحص المواد الخام والصهر

• التحليل الكيميائي قبل الفرن: التحليل الطيفي للكشف عن محتويات الكربون والمنجنيز (ضمان نسبة المنغنيز / الكربون ≥ 10)، مع محتويات الفسفور والكبريت ≤ الحدود العليا القياسية؛

• سجلات الانصهار: التحقق من درجة حرارة الانصهار وإضافة مزيل الأكسدة لضمان الامتثال لمتطلبات العملية.

2. فحص جودة الصب

• الفحص البصري: لا يوجد شقوق أو ثقوب انكماش أو تشغيل خاطئ، مع عمق إغلاق بارد ≤ 1 مم؛

• التفتيش الأبعادي: قم بقياس انحراف الطول والعرض (± 2 مم) وانحراف السمك (± 1 مم) باستخدام شريط قياس وقالب؛

• الاختبار غير المدمر: اختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) بنسبة 100% للبطانات الكبيرة (المؤهلة وفقًا للمعيار جيه بي/T 7260 الدرجة الثانية)، بدون عيوب تعادل ≥φ3 مم.

3. فحص جودة تقسية المياه

• اختبار الصلابة: قم بقياس سطح العمل باستخدام جهاز اختبار صلابة برينيل (HBW 180-230)، مع انحراف قياس متعدد النقاط ≤20HBW على نفس قطعة العمل؛

• التحليل المعدني: فحص عينة من البنية الدقيقة (مصفوفة أوستنيتية، بدون ترسب كربيد) بحجم حبيبات ≥5؛

• اختبار التأثير: قم بإجراء اختبار التأثير في درجة حرارة الغرفة على العينات (αk ≥ 150J/سم²)، مع إظهار الكسر كسرًا مطيلًا (ليفيًا).

4. الفحص النهائي للمنتجات النهائية

• اختبار الملاءمة: ضع البطانة على لوحة مسطحة قياسية، وتحقق من الحد الأقصى للفجوة باستخدام مقياس استشعار ≤0.5 مم؛

• فحص فتحة البراغي: استخدم المقاييس للتحقق من تحمل الفتحة (H12) والموضع للتأكد من إمكانية إدخال البراغي بحرية؛

• التثبيت التجريبي: قم باختيار 3 بطانات عشوائيًا للتثبيت التجريبي مع الأسطوانة، مع التحقق من الملاءمة المحكمة وعدم وجود أي ارتخاء.