Pabrik autogenous adalah jenis peralatan penggilingan baru dengan fungsi penghancuran dan penggilingan. Ini menggunakan bahan penggilingan itu sendiri sebagai media, melalui dampak timbal balik dan efek penggilingan untuk mencapai kominusi. Pabrik semi-autogenous adalah menambahkan sejumlah kecil bola baja ke pabrik autogenous, kapasitas pemrosesannya dapat ditingkatkan sebesar 10% - 30%, konsumsi energi per unit produk dapat dikurangi sebesar 10% - 20%, tetapi keausan liner relatif meningkat sebesar 15%, dan kehalusan produk lebih kasar. Sebagai bagian penting dari pabrik semi-autogenous, liner shell dari badan silinder rusak parah karena benturan bola baja yang diangkat oleh balok pengangkat liner pada liner di ujung lainnya selama pengoperasian pabrik SAG.
Pada tahun 2009, dua pabrik semi-autogenous baru dengan diameter 7.53 × 4.27 dibangun di Panzhihua Besi dan Baja Co., Ltd., dengan kapasitas desain tahunan 2 juta ton/set. Pada tahun 2011, pabrik semi-autogenous baru dengan diameter 9.15 × 5.03 dibangun di konsentrator Baima dari Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., dengan kapasitas desain tahunan sebesar 5 juta ton. Sejak operasi uji coba pabrik semi-autogenous dengan diameter 9.15 × 5.03, liner shell dan pelat grid pabrik sering pecah, dan tingkat operasi hanya 55%, yang secara serius mempengaruhi produksi dan efisiensi.
Pabrik semi-autogenous 9.15 m di tambang Baima dari Panzhihua Iron and Steel Group telah menggunakan liner silinder yang diproduksi oleh banyak pabrikan. Umur layanan terpanjang kurang dari 3 bulan, dan umur terpendek hanya satu minggu, yang mengarah pada efisiensi rendah dari pabrik semi-autogenous dan biaya produksi yang sangat meningkat. Nanjing Qiming Machinery Co .; Ltd masuk jauh ke dalam lokasi pabrik semi autogenous 9.15 m untuk penyelidikan dan pengujian berkelanjutan. Melalui optimalisasi material casting, proses casting, dan proses perlakuan panas, masa pakai shell liner yang diproduksi di tambang Baima telah melebihi 4 bulan, dan efeknya terlihat jelas.
Analisis penyebab umur pendek shell liner pabrik SAG
Parameter dan struktur pabrik semi-autogenous φ 9.15 × 5.03 di konsentrator Baima. Tabel 1 adalah tabel parameter:
Barang | Data | Barang | Data | Barang | Data |
Diameter silinder (mm) | 9150 | Volume efektif (M3) | 322 | Ukuran bahan | ≤ 300 |
Panjang silinder (mm) | 5030 | Diameter bola baja (mm) | <150 | Kapasitas desain | 5 juta ton / tahun |
Daya motor (kw) | 2*4200 | Tingkat pengisian bola | 8% 12% | Penanganan material | Magnetit V-Ti |
Kecepatan (R / mnt) | 10.6 | Tingkat pengisian bahan | 45% ~ 55% | Bahan Liner Pabrik | Alloy Steel |
Analisis kegagalan liner shell pabrik SAG lama
Sejak commissioning pabrik semi-autogenous φ 9.15 × 5.03 di konsentrator Baima, tingkat operasi hanya sekitar 55% karena kerusakan tidak teratur dan penggantian liner pabrik, yang secara serius mempengaruhi manfaat ekonomi. Mode kegagalan utama dari liner shell ditunjukkan pada Gambar. 1 (a). Menurut penyelidikan di tempat, liner shell dan pelat kisi pabrik SAG adalah bagian kegagalan utama, yang konsisten dengan situasi pada Gambar 2 (b). Kami mengecualikan faktor lain, hanya dari analisis liner itu sendiri, masalah utamanya adalah sebagai berikut:
1. Karena pemilihan material yang tidak tepat, pelat liner dari silinder berubah bentuk dalam proses penggunaan, yang menghasilkan ekstrusi bersama dari pelat liner, yang mengakibatkan patah dan skrap;
2. Sebagai bagian penting dari liner silinder, karena kurangnya ketahanan aus, ketika ketebalan liner sekitar 30 mm, kekuatan keseluruhan dari pengecoran menurun, dan benturan bola baja tidak dapat ditahan, sehingga mengakibatkan patah dan mengikis;
3. Cacat kualitas pengecoran, seperti kotoran pada baja cair, kandungan gas tinggi, dan struktur non-kompak, mengurangi kekuatan dan ketangguhan coran.
Desain material baru dari liner shell mill SAG
Prinsip pemilihan komposisi kimia adalah membuat sifat mekanik shell liner dan pelat kisi memenuhi persyaratan berikut:
1) Ketahanan aus yang tinggi. Keausan shell liner dan pelat grid merupakan faktor utama yang menyebabkan penurunan masa pakai shell liner, dan ketahanan aus menunjukkan masa pakai shell liner dan pelat kisi.
2) Ketangguhan berdampak tinggi. Ketangguhan benturan adalah karakteristik yang dapat memulihkan keadaan semula setelah menahan gaya eksternal tertentu secara instan. Sehingga shell liner dan grid plate tidak akan retak saat terkena benturan bola baja.
Komposisi kimia
1) Kandungan karbon dan C dikontrol antara 0.4% dan 0.6% dalam kondisi keausan yang berbeda, terutama beban benturan;
2) Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan Si dan Si memperkuat ferit, meningkatkan rasio rendemen, menurunkan ketangguhan dan plastisitas, serta memiliki kecenderungan meningkatkan kerapuhan temper, dan kandungan terkendali antara 0.2-0.45%;
3) Konten Mn, elemen Mn terutama memainkan peran penguatan solusi, meningkatkan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus, meningkatkan kerapuhan temper dan struktur kasar, dan konten dikontrol antara 0.8-2.0%;
4) Kandungan kromium, elemen Cr, elemen penting dari baja tahan aus, memiliki efek penguatan yang besar pada baja dan dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus baja, dan konten tersebut dikontrol antara 1.4-3.0%;
5) Kandungan Mo, elemen Mo adalah salah satu elemen utama baja tahan aus, memperkuat ferit, memurnikan butiran, mengurangi atau menghilangkan kerapuhan temper, meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja, konten dikontrol antara 0.4-1.0%;
6) Kandungan Ni dikontrol dalam 0.9-2.0%,
7) Ketika kandungan vanadium kecil, ukuran butiran diperhalus dan ketangguhan ditingkatkan. Kandungan vanadium dapat dikontrol dalam 0.03-0.08%;
8) Hasil penelitian menunjukkan bahwa deoksidasi dan efek penghalusan butiran titanium terlihat jelas, dan kandungannya dikontrol antara 0.03% dan 0.08%;
9) Re dapat memurnikan baja cair, memperbaiki mikrostruktur, mengurangi kandungan gas, dan elemen berbahaya lainnya dalam baja. Kekuatan, plastisitas, dan ketahanan lelah baja tinggi dapat dikontrol dalam 0.04-0.08%;
10) Isi P dan s harus dikontrol di bawah 0.03%.
Jadi komposisi kimia dari liner shell mill SAG desain baru adalah:
Komposisi Kimia Liner Shell SAG Mill Desain Baru | |||||||||||
Elemen | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | V | Ti | Re |
Kandungan (%) | 0.4-0.6 | 0.2-0.45 | 0.8-2.0 | 0. 03 | 0. 03 | 1.4-3.0 | 0.9-2.0 | 0.4-1.0 | jejak | jejak | jejak |
Casting Teknologi
Poin-poin penting dari teknologi pengecoran
- Pasir pengerasan diri karbon dioksida natrium silikat digunakan untuk mengontrol secara ketat kadar air dari pasir cetakan;
- Lapisan bubuk zirkon murni berbasis alkohol harus digunakan, dan produk kadaluwarsa tidak boleh digunakan;
- Menggunakan busa untuk membuat seluruh sampel padat, setiap fillet pengecoran harus dibawa keluar pada tubuh, membutuhkan ukuran yang tepat dan struktur yang masuk akal;
- Dalam proses pencetakan, deformasi harus dikontrol dengan ketat, dan operator harus meletakkan pasir secara merata, dan cetakan pasir harus cukup kompak dan rata, dan pada saat yang sama, deformasi sampel asli harus dihindari;
- Dalam proses modifikasi cetakan, ukurannya harus diperiksa secara ketat untuk memastikan keakuratan dimensi cetakan pasir;
- Cetakan pasir harus dikeringkan sebelum menutup kotak;
- Periksa ukuran setiap inti untuk menghindari ketebalan dinding yang tidak rata.
Sistem gerbang dan riser
Proses pengecoran
Temperatur penuangan adalah faktor utama yang mempengaruhi struktur internal coran. Jika suhu penuangan terlalu tinggi, panas berlebih dari baja cair besar, pengecoran mudah menghasilkan porositas susut dan struktur kasar; jika suhu penuangan terlalu rendah, panas baja cair yang terlalu panas kecil, dan penuangan tidak cukup. Temperatur penuangan dikontrol antara 1510 ℃ dan 1520 ℃, yang dapat memastikan mikrostruktur yang baik dan pengisian yang lengkap. Kecepatan tuang yang tepat adalah kunci dari struktur kompak dan tidak ada rongga susut di riser. Jika kecepatan menuangkan mendekati posisi pipa air pendingin, prinsip “lambat dulu, lalu cepat, lalu lambat” harus diikuti. Yaitu mulai menuangkan perlahan. Ketika baja leleh memasuki badan pengecoran, kecepatan penuangan ditingkatkan untuk membuat baja leleh naik ke riser dengan cepat, dan kemudian penuangan lambat. Saat baja leleh memasuki 2/3 dari ketinggian riser, riser digunakan untuk melengkapi penuangan hingga akhir penuangan.
Perlakuan panas
Paduan yang tepat dari baja struktural karbon sedang dan rendah dapat secara signifikan menunda transformasi perlit dan menyoroti transformasi bainit sehingga struktur yang didominasi bainit dapat diperoleh dalam kisaran besar laju pendinginan kontinu setelah austenitisasi, yang disebut baja bainitik. Baja bainitik dapat memperoleh sifat komprehensif yang lebih tinggi dengan laju pendinginan yang lebih rendah, sehingga menyederhanakan proses perlakuan panas dan mengurangi deformasi.
Pengobatan isotermal
Suatu prestasi besar di bidang metalurgi besi dan baja dapat memperoleh bahan baja bainit dengan perlakuan isothermal yang merupakan salah satu arah pengembangan bahan baja super dan baja nano. Namun, proses dan peralatan austempering rumit, konsumsi energi besar, biaya produk tinggi, lingkungan pencemaran sedang, siklus produksi panjang, dan sebagainya.
Perawatan pendingin udara
Untuk mengatasi kekurangan pada perlakuan isotermal, maka dibuatlah sejenis baja bainitik dengan pendinginan udara setelah pengecoran. Namun demikian, untuk mendapatkan lebih banyak bainit, tembaga, molibdenum, nikel dan paduan berharga lainnya harus ditambahkan, yang tidak hanya memiliki biaya tinggi tetapi juga memiliki ketangguhan yang buruk.
Perawatan pendinginan terkontrol
Pendinginan terkontrol pada awalnya merupakan konsep dalam proses pengerolan terkontrol baja. Dalam beberapa tahun terakhir, ini telah berkembang menjadi metode perlakuan panas yang efisien dan hemat energi. Selama perlakuan panas, struktur mikro yang dirancang dapat diperoleh dan sifat baja dapat ditingkatkan dengan pendinginan yang terkontrol. Penelitian tentang penggulungan dan pendinginan baja yang terkontrol menunjukkan bahwa pendinginan terkontrol dapat mendorong pembentukan bainit karbon rendah yang kuat dan tangguh bila komposisi kimia baja sesuai. Metode yang umum digunakan untuk pendinginan terkontrol termasuk pendinginan jet tekanan, pendinginan laminar, pendinginan tirai air, pendinginan atomisasi, pendinginan semprot, pendinginan turbulen pelat, pendinginan semprotan air-udara, dan pendinginan langsung, dll. 8 jenis metode pendinginan kontrol biasanya digunakan .
Metode pengolahan perlakuan panas
Menurut status peralatan perusahaan dan kondisi aktual, kami mengadopsi metode perlakuan panas pendinginan berkelanjutan. Proses spesifiknya adalah meningkatkan suhu pemanasan sebesar AC3 + (50 ~ 100) celcius sesuai dengan laju pemanasan tertentu dan mempercepat pendinginan dengan menggunakan perangkat pendingin semprotan air-udara yang dikembangkan oleh perusahaan kami sehingga bahannya didinginkan udara dan diri mengeras. Ini bisa mendapatkan struktur bainit yang lengkap dan homogen, mencapai kinerja yang sangat baik, jelas lebih unggul dari produk yang sama, dan menghilangkan tipe kedua dari kerapuhan temper.
Hasil
- Struktur metalografi: Ukuran butir 6.5 kelas
- HRC 45-50
- Shell liner dari pabrik semi-autogenous besar yang diproduksi oleh perusahaan kami telah digunakan selama hampir 3.5 tahun di pabrik semi-autogenous Φ 9.15 m di tambang Baima dari Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd. masa pakai lebih dari 4 bulan, dan umur layanan terpanjang adalah 7 bulan. Dengan peningkatan masa pakai, biaya penggilingan unit sangat berkurang, frekuensi penggantian pelat pelapis sangat berkurang, efisiensi produksi meningkat secara signifikan dan manfaatnya jelas.
- Pemilihan material adalah kunci untuk meningkatkan masa pakai liner gilingan dari pabrik semi-autogenous besar, dan paduan nilai baja adalah cara yang efektif untuk meningkatkan ketahanan aus.
- Struktur bainit dengan kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi adalah jaminan untuk meningkatkan masa pakai shell liner dari pabrik semi-autogenous.
- Proses pengecoran dan proses perlakuan panas sempurna untuk memastikan bahwa struktur pengecoran padat, yang secara efektif dapat meningkatkan masa pakai kapal shell pabrik semi-autogenous.