Un broyeur autogène est un nouveau type d'équipement de broyage avec à la fois des fonctions de concassage et de broyage. Il utilise le matériau de broyage lui-même comme support, grâce à l'impact mutuel et à l'effet de broyage pour obtenir le broyage. Le broyeur semi-autogène consiste à ajouter un petit nombre de billes d'acier dans le broyeur autogène, sa capacité de traitement peut être augmentée de 10 % à 30 %, la consommation d'énergie par unité de produit peut être réduite de 10 % à 20 %, mais le l'usure du revêtement est relativement augmentée de 15 % et la finesse du produit est plus grossière. En tant qu'élément clé du broyeur semi-autogène, les chemises de coque du corps du cylindre sont gravement endommagées en raison de l'impact de la bille d'acier soulevée par la poutre de levage de chemise sur la chemise à l'autre extrémité pendant le fonctionnement du broyeur SAG.
En 2009, deux nouveaux broyeurs semi-autogènes d'un diamètre de 7.53 × 4.27 ont été construits en Panzhihua fer et acier Co., Ltd., avec une capacité de conception annuelle de 2 millions de tonnes/ensemble. En 2011, un nouveau broyeur semi-autogène d'un diamètre de 9.15 × 5.03 a été construit dans le concentrateur Baima de Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., avec une capacité nominale annuelle de 5 millions de tonnes. Depuis l'opération d'essai du broyeur semi-autogène d'un diamètre de 9.15 × 5.03, les revêtements de coque et la plaque de grille du broyeur se cassent souvent, et le taux de fonctionnement n'est que de 55%, ce qui affecte sérieusement la production et l'efficacité.
L'usine semi-autogène de 9.15 m de la mine Baima de Panzhihua Iron and Steel Group a utilisé la chemise de cylindre produite par de nombreux fabricants. La durée de vie la plus longue est inférieure à 3 mois et la durée de vie la plus courte est d'une semaine seulement, ce qui conduit à la faible efficacité du broyeur semi-autogène et au coût de production considérablement accru. Nanjing Qiming Machinery Co. ; Ltée est allé profondément dans le site d'un broyeur semi-autogène de 9.15 m pour une enquête et des tests continus. Grâce à l'optimisation du matériau de coulée, du processus de coulée et du processus de traitement thermique, la durée de vie des revêtements de coque produits dans la mine de Baima a dépassé 4 mois, et l'effet est évident.
Analyse des causes de la courte durée de vie des chemises de coquille de broyeur SAG
Les paramètres et la structure du broyeur semi-autogène φ 9.15 × 5.03 dans le concentrateur Baima. Le tableau 1 est le tableau des paramètres:
Produit | Données | Produit | Données | Produit | Données |
Diamètre du cylindre (mm) | 9150 | Volume effectif (M3) | 322 | Taille du matériau | ≤ 300 |
Longueur du cylindre (mm) | 5030 | Diamètre de la bille d'acier (mm) | <150 | Capacité de conception | 5 millions de tonnes / an |
Puissance du moteur (KW) | 2*4200 | Taux de remplissage de balle | 8 % 12 % | Manipulation des matériaux | Magnétite V-Ti |
Vitesse (R / min) | 10.6 | Taux de remplissage du matériau | 45% ~ 55% | Matériau des revêtements de moulin | Acier allié |
Analyse des défaillances des anciennes chemises de coque de broyeur SAG
Depuis la mise en service de l'usine semi-autogène de φ 9.15 × 5.03 dans le concentrateur de Baima, le taux d'exploitation n'est que d'environ 55% en raison des dommages irréguliers et du remplacement des revêtements de l'usine, ce qui affecte gravement les avantages économiques. Le mode de défaillance principal de la doublure de coque est illustré sur la figure 1 (a). Selon l'enquête sur place, les revêtements de coque et la plaque de treillis du broyeur SAG sont les principales pièces de rupture, ce qui correspond à la situation de la figure 2 (b). Nous excluons d'autres facteurs, uniquement de l'analyse de la doublure elle-même, les principaux problèmes sont les suivants:
1. En raison du mauvais choix de matériau, la plaque de revêtement du cylindre se déforme lors du processus d'utilisation, ce qui entraîne l'extrusion mutuelle de la plaque de revêtement, entraînant une fracture et des rebuts;
2. En tant que partie clé de la chemise de cylindre, en raison du manque de résistance à l'usure, lorsque l'épaisseur de la chemise est d'environ 30 mm, la résistance globale de la pièce moulée diminue et l'impact de la bille d'acier ne peut pas être résisté, ce qui entraîne une fracture et la mise au rebut;
3. Les défauts de qualité de moulage, tels que les impuretés dans l'acier fondu, la teneur élevée en gaz et la structure non compacte, réduisent la résistance et la ténacité des pièces moulées.
Nouvelle conception des matériaux des revêtements de coquille de broyeur SAG
Le principe de la sélection de la composition chimique est de faire en sorte que les propriétés mécaniques de la doublure de coque et de la plaque de grille répondent aux exigences suivantes:
1) Haute résistance à l'usure. L'usure de la doublure de coque et de la plaque de grille est le principal facteur qui conduit à la diminution de la durée de vie de la doublure de coque, et la résistance à l'usure représente la durée de vie de la doublure de coque et de la plaque de grille.
2) Résistance aux chocs élevée. La ténacité aux chocs est une caractéristique qui peut retrouver l'état d'origine après avoir supporté instantanément une certaine force externe. Afin que la doublure de la coque et la plaque de grille ne se fissurent pas lors de l'impact de la bille d'acier.
Composition chimique
1) La teneur en carbone et C est contrôlée entre 0.4% et 0.6% dans différentes conditions d'usure, en particulier la charge d'impact;
2) Les résultats montrent que la teneur en Si et Si renforce la ferrite, augmente le taux d'élasticité, réduit la ténacité et la plasticité, et a tendance à augmenter la fragilité de revenu, et la teneur est contrôlée entre 0.2-0.45%;
3) Teneur en Mn, l'élément Mn joue principalement le rôle de renforcement de la solution, d'amélioration de la résistance, de la dureté et de la résistance à l'usure, de l'augmentation de la fragilité et de la structure grossière, et la teneur est contrôlée entre 0.8 et 2.0%;
4) La teneur en chrome, élément Cr, un élément important de l'acier résistant à l'usure, a un grand effet de renforcement sur l'acier et peut améliorer la résistance, la dureté et la résistance à l'usure de l'acier, et la teneur est contrôlée entre 1.4-3.0%;
5) La teneur en Mo, l'élément Mo est l'un des principaux éléments de l'acier résistant à l'usure, renforçant la ferrite, affinant le grain, réduisant ou éliminant la fragilité de la trempe, améliorant la résistance et la dureté de l'acier, la teneur est contrôlée entre 0.4-1.0%;
6) La teneur en Ni est contrôlée entre 0.9 et 2.0%,
7) Lorsque la teneur en vanadium est faible, la granulométrie est affinée et la ténacité est améliorée. La teneur en vanadium peut être contrôlée entre 0.03 et 0.08%;
8) Les résultats montrent que l'effet de désoxydation et d'affinement des grains du titane est évident, et la teneur est contrôlée entre 0.03% et 0.08%;
9) Re peut purifier l'acier fondu, affiner la microstructure, réduire la teneur en gaz et autres éléments nocifs de l'acier. La résistance, la plasticité et la résistance à la fatigue du haut acier peuvent être contrôlées entre 0.04 et 0.08%;
10) La teneur en P et s doit être contrôlée en dessous de 0.03%.
Ainsi, la composition chimique des nouveaux revêtements de coquille de broyeur SAG est:
La composition chimique des revêtements de coque de moulin SAG de nouvelle conception | |||||||||||
Élément | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | V | Ti | Re |
Contenu (%) | 0.4-0.6 | 0.2-0.45 | 0.8-2.0 | ≤0. dix | ≤0. dix | 1.4-3.0 | 0.9-2.0 | 0.4-1.0 | tracer | tracer | tracer |
technologie de coulée
Points clés de la technologie de moulage
- Le sable auto-durcissant au dioxyde de carbone silicate de sodium est utilisé pour contrôler strictement la teneur en humidité du sable de moulage;
- Un revêtement en poudre de zircon pur à base d'alcool doit être utilisé et les produits périmés ne doivent pas être utilisés;
- En utilisant de la mousse pour fabriquer l'ensemble de l'échantillon solide, chaque filet de coulée doit être sorti sur le corps, ce qui nécessite une taille précise et une structure raisonnable;
- Dans le processus de moulage, la déformation doit être strictement contrôlée et l'opérateur doit mettre le sable uniformément, et le moule en sable doit être suffisamment compact et régulier, et en même temps, la déformation de l'échantillon réel doit être évitée;
- Dans le processus de modification du moule, la taille doit être strictement vérifiée pour assurer la précision dimensionnelle du moule en sable;
- Le moule en sable doit être séché avant de fermer la boîte;
- Vérifiez la taille de chaque noyau pour éviter une épaisseur de paroi inégale.
Système de porte et colonne montante
Processus de coulée
La température de coulée est le principal facteur affectant la structure interne des pièces moulées. Si la température de coulée est trop élevée, la chaleur surchauffée de l'acier fondu est grande, la pièce moulée est facile à produire une porosité de retrait et une structure grossière; si la température de coulée est trop basse, la chaleur surchauffée de l'acier liquide est faible et la coulée n'est pas suffisante. La température de coulée est contrôlée entre 1510 ℃ et 1520 ℃, ce qui peut assurer une bonne microstructure et un remplissage complet. Une vitesse de coulée appropriée est la clé de la structure compacte et de l'absence de cavité de retrait dans la colonne montante. Lorsque la vitesse de coulée est proche de la position du tuyau d'eau de refroidissement, le principe de «lent d'abord, puis rapide, puis lent» doit être suivi. C'est commencer à verser lentement. Lorsque l'acier fondu entre dans le corps de coulée, la vitesse de coulée est augmentée pour faire monter l'acier fondu vers la colonne montante rapidement, puis la coulée est lente. Lorsque l'acier fondu entre dans les 2/3 de la hauteur de la colonne montante, la colonne montante sert à compléter la coulée jusqu'à la fin de la coulée.
Traitement thermique
Un alliage approprié des aciers de construction à moyenne et basse teneur en carbone peut retarder considérablement la transformation de la perlite et mettre en évidence la transformation de la bainite de sorte que la structure dominée par la bainite puisse être obtenue dans une large plage de vitesse de refroidissement continue après austénitisation, appelée acier bainitique. L'acier bainitique peut obtenir des propriétés complètes plus élevées avec une vitesse de refroidissement plus faible, simplifiant ainsi le processus de traitement thermique et réduisant la déformation.
Traitement isotherme
C'est une grande réussite dans le domaine de la métallurgie du fer et de l'acier d'obtenir des matériaux en acier bainite par traitement isotherme, qui est l'une des directions de développement des matériaux super acier et nano acier. Cependant, le processus et l'équipement d'austempering sont complexes, la consommation d'énergie est importante, le coût du produit est élevé, l'environnement de pollution moyenne de trempe, le long cycle de production, etc.
Traitement de refroidissement par air
Afin de pallier les inconvénients du traitement isotherme, une sorte d'acier bainitique a été préparée par refroidissement à l'air après coulée. Cependant, pour obtenir plus de bainite, il faut ajouter du cuivre, du molybdène, du nickel et d'autres alliages précieux, ce qui non seulement a un coût élevé mais a également une mauvaise ténacité.
Traitement de refroidissement contrôlé
Le refroidissement contrôlé était à l'origine un concept dans le processus de laminage contrôlé de l'acier. Ces dernières années, il est devenu une méthode de traitement thermique efficace et économe en énergie. Pendant le traitement thermique, la microstructure conçue peut être obtenue et les propriétés de l'acier peuvent être améliorées par un refroidissement contrôlé. La recherche sur le laminage et le refroidissement contrôlés de l'acier montre que le refroidissement contrôlé peut favoriser la formation de bainite à faible teneur en carbone forte et résistante lorsque la composition chimique de l'acier est appropriée. Les méthodes couramment utilisées de refroidissement contrôlé comprennent le refroidissement par jet sous pression, le refroidissement laminaire, le refroidissement par rideau d'eau, le refroidissement par atomisation, le refroidissement par pulvérisation, le refroidissement turbulent des plaques, le refroidissement par pulvérisation eau-air et la trempe directe, etc. 8 types de méthodes de refroidissement de contrôle sont couramment utilisés .
Méthode de traitement thermique
Selon l'état de l'équipement de l'entreprise et les conditions réelles, nous adoptons une méthode de traitement thermique par refroidissement continu. Le processus spécifique consiste à augmenter la température de chauffage d'AC3 + (50 ~ 100) centigrades selon un certain taux de chauffage et à accélérer le refroidissement en utilisant le dispositif de refroidissement par pulvérisation eau-air développé par notre société afin que le matériau soit refroidi par air et auto-durci. Il peut obtenir une structure bainitique complète et homogène, obtenir d'excellentes performances, évidemment supérieures aux mêmes produits, et éliminer les seconds types de fragilité de revenu.
Les Résultats
- Structure métallographique: taille de grain 6.5
- HRC 45-50
- Le revêtement de coque du grand broyeur semi-autogène produit par notre société est utilisé depuis près de 3.5 ans sur le broyeur semi-autogène de Φ 9.15 m de la mine Baima de Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd.La durée de vie est supérieure à 4 mois et la durée de vie la plus longue est de 7 mois. Avec l'augmentation de la durée de vie, le coût de meulage unitaire est considérablement réduit, la fréquence de remplacement de la plaque de revêtement est considérablement réduite, l'efficacité de la production est considérablement améliorée et l'avantage est évident.
- La sélection des matériaux est la clé pour améliorer la durée de vie du revêtements de moulin de la grande usine semi-autogène, et l'alliage des nuances d'acier est un moyen efficace d'améliorer la résistance à l'usure.
- La structure bainitique à haute résistance et haute ténacité est la garantie d'améliorer la durée de vie du revêtement de coque du broyeur semi-autogène.
- Le processus de coulée et le processus de traitement thermique sont parfaits pour garantir que la structure de coulée est dense, ce qui peut améliorer efficacement la durée de vie de la doublure semi-autogène de la coquille du broyeur.