Um moinho autógeno é um novo tipo de equipamento de moagem com funções de moagem e moagem. Ele usa o próprio material de moagem como meio, através do impacto mútuo e efeito de moagem para obter a fragmentação. O moinho semiautógeno deve adicionar um pequeno número de esferas de aço ao moinho autógeno, sua capacidade de processamento pode ser aumentada em 10% - 30%, o consumo de energia por unidade de produto pode ser reduzido em 10% - 20%, mas o o desgaste do revestimento é relativamente aumentado em 15% e a finura do produto é mais grosseira. Como uma parte importante do moinho semiautógeno, os revestimentos do corpo do cilindro são seriamente danificados devido ao impacto da esfera de aço levantada pela viga de levantamento do revestimento no revestimento na outra extremidade durante a operação do moinho SAG.
Em 2009, dois novos moinhos semi-autógenos com um diâmetro de 7.53 × 4.27 foram construídos em Panzhihua Ferro e Aço Co., Ltd., com uma capacidade de projeto anual de 2 milhões de toneladas / conjunto. Em 2011, um novo moinho semiautógeno com um diâmetro de 9.15 × 5.03 foi construído no concentrador Baima da Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., com uma capacidade anual projetada de 5 milhões de toneladas. Desde a operação de teste do moinho semiautógeno com um diâmetro de 9.15 × 5.03, os revestimentos e a placa de grade do moinho freqüentemente quebram, e a taxa de operação é de apenas 55%, o que afeta seriamente a produção e a eficiência.
A usina semi-autógena de 9.15 m na mina Baima do Panzhihua Iron and Steel Group usou a camisa de cilindro produzida por muitos fabricantes. A vida útil mais longa é de menos de 3 meses, e a vida mais curta é de apenas uma semana, o que leva à baixa eficiência do moinho semiautógeno e ao custo de produção bastante aumentado. Nanjing Qiming Machinery Co .; Ltd penetrou profundamente no local de um moinho semiautógeno de 9.15 m para investigação e teste contínuos. Por meio da otimização do material de fundição, do processo de fundição e do processo de tratamento térmico, a vida útil dos revestimentos de casca produzidos na mina de Baima ultrapassou 4 meses e o efeito é óbvio.
Análise da causa da curta vida dos revestimentos do moinho SAG
Os parâmetros e a estrutura de φ 9.15 × 5.03 moinho semi-autógeno no concentrador Baima. A Tabela 1 é a tabela de parâmetros:
item | Data | item | Data | item | Data |
Diâmetro do cilindro (mm) | 9150 | Volume efetivo (M3) | 322 | Tamanho do material | ≤ 300 |
Comprimento do cilindro (mm) | 5030 | Diâmetro da esfera de aço (mm) | <150 | Capacidade de design | 5 milhões de toneladas / ano |
Potência do motor (KW) | 2*4200 | Taxa de enchimento da bola | 8% ~ 12% | Materiais de manuseio | Magnetita V-Ti |
Velocidade (R / min) | 10.6 | Taxa de enchimento de material | 45% ~ 55% | Material de revestimento de moinho | Liga de aço |
Análise de falha dos antigos revestimentos do moinho SAG
Desde o comissionamento do moinho semi-autógeno de φ 9.15 × 5.03 no concentrador Baima, a taxa de operação é de apenas cerca de 55% devido ao dano irregular e substituição dos revestimentos do moinho, o que afeta seriamente os benefícios econômicos. O principal modo de falha do revestimento interno é mostrado na Fig. 1 (a). De acordo com a investigação no local, os forros do casco do moinho SAG e a placa de rede são as principais peças de falha, que são consistentes com a situação na Fig. 2 (b). Excluímos outros fatores, apenas da própria análise do liner, os principais problemas são os seguintes:
1. Devido à seleção inadequada do material, a placa do forro do cilindro se deforma no processo de uso, o que resulta na extrusão mútua da placa do forro, resultando em fratura e refugo;
2. Como parte principal da camisa do cilindro, devido à falta de resistência ao desgaste, quando a espessura da camisa é de cerca de 30 mm, a resistência geral da fundição diminui, e o impacto da bola de aço não pode ser resistido, resultando em fratura e demolição;
3. Defeitos na qualidade da fundição, como impurezas no aço fundido, alto teor de gás e estrutura não compacta, reduzem a resistência e a tenacidade das fundições.
Novo design de material dos revestimentos do moinho SAG
O princípio da seleção da composição química é fazer com que as propriedades mecânicas do revestimento interno e da placa de grade atendam aos seguintes requisitos:
1) Alta resistência ao desgaste. O desgaste do revestimento interno e da placa de grade é o principal fator que leva à diminuição da vida útil do revestimento e a resistência ao desgaste representa a vida útil do revestimento interno e da grade.
2) Alta resistência ao impacto. A resistência ao impacto é uma característica que pode recuperar o estado original após suportar certa força externa instantaneamente. Para que o revestimento do casco e a placa de grade não quebrem durante o impacto da bola de aço.
Composição química
1) O teor de carbono e C é controlado entre 0.4% e 0.6% sob diferentes condições de desgaste, principalmente a carga de impacto;
2) Os resultados mostram que o teor de Si e Si fortalece a ferrita, aumenta o coeficiente de escoamento, reduz a tenacidade e a plasticidade e tem tendência de aumentar a fragilidade por revenido, sendo o teor controlado entre 0.2-0.45%;
3) Teor de Mn, o elemento Mn desempenha principalmente o papel de fortalecimento da solução, melhorando a resistência, dureza e resistência ao desgaste, aumentando a fragilidade por têmpera e a estrutura de aspereza, e o conteúdo é controlado entre 0.8-2.0%;
4) Teor de cromo, elemento Cr, um elemento importante do aço resistente ao desgaste, tem um grande efeito de reforço no aço e pode melhorar a resistência, dureza e resistência ao desgaste do aço, e o teor é controlado entre 1.4-3.0%;
5) Teor de Mo, o elemento Mo é um dos principais elementos do aço resistente ao desgaste, reforçando a ferrita, refinando o grão, reduzindo ou eliminando a fragilidade por têmpera, melhorando a resistência e dureza do aço, o teor é controlado entre 0.4-1.0%;
6) O conteúdo de Ni é controlado dentro de 0.9-2.0%,
7) Quando o teor de vanádio é pequeno, o tamanho do grão é refinado e a tenacidade é melhorada. O teor de vanádio pode ser controlado em 0.03-0.08%;
8) Os resultados mostram que o efeito de desoxidação e refinamento do grão do titânio é óbvio, e o conteúdo é controlado entre 0.03% e 0.08%;
9) Re pode purificar aço fundido, refinar a microestrutura, reduzir o conteúdo de gás e outros elementos nocivos no aço. A força, plasticidade e resistência à fadiga do aço alto podem ser controladas dentro de 0.04-0.08%;
10) O conteúdo de P e s deve ser controlado abaixo de 0.03%.
Portanto, a composição química dos revestimentos de revestimento do moinho SAG com novo design são:
A composição química do novo design SAG Mill Shell Liners | |||||||||||
Element | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | V | Ti | Re |
Conteúdo (%) | 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 | traçar | traçar | traçar |
fundição Tecnologia
Pontos-chave da tecnologia de fundição
- A areia de auto-endurecimento de silicato de sódio e dióxido de carbono é usada para controlar estritamente o teor de umidade da areia de moldagem;
- Deve ser usado revestimento em pó de zircão puro à base de álcool e produtos vencidos não devem ser usados;
- Usando espuma para fazer a amostra sólida inteira, cada filete de fundição deve ser trazido para fora no corpo, exigindo o tamanho preciso e estrutura razoável;
- No processo de moldagem, a deformação deve ser rigorosamente controlada, e o operador deve colocar areia de maneira uniforme, e o molde de areia deve ser suficientemente compacto e uniforme, e ao mesmo tempo, a deformação da amostra real deve ser evitada;
- No processo de modificação do molde, o tamanho deve ser rigorosamente verificado para garantir a precisão dimensional do molde de areia;
- O molde de areia deve ser seco antes de fechar a caixa;
- Verifique o tamanho de cada núcleo para evitar espessuras de parede irregulares.
Sistema de portas e riser
Processo de fundição
A temperatura de vazamento é o principal fator que afeta a estrutura interna das peças fundidas. Se a temperatura de vazamento for muito alta, o calor superaquecido do aço fundido é grande, a fundição é fácil de produzir porosidade de contração e estrutura grosseira; se a temperatura de vazamento for muito baixa, o calor superaquecido do aço líquido é pequeno e o vazamento não é suficiente. A temperatura de vazamento é controlada entre 1510 ℃ e 1520 ℃, o que pode garantir uma boa microestrutura e enchimento completo. A velocidade de vazamento adequada é a chave para a estrutura compacta e nenhuma cavidade de retração no riser. Quando a velocidade de vazamento estiver próxima da posição do tubo de água de resfriamento, o princípio de “primeiro devagar, depois rápido e depois devagar” deve ser seguido. Isso é para começar a derramar lentamente. Quando o aço fundido entra no corpo de fundição, a velocidade de vazamento é aumentada para fazer o aço fundido subir para o riser rapidamente, e então o vazamento é lento. Quando o aço fundido entra em 2/3 da altura do riser, o riser é usado para fazer o vazamento até o final do vazamento.
Tratamento térmico
A liga adequada de aços estruturais de médio e baixo carbono pode atrasar significativamente a transformação da perlita e destacar a transformação da bainita, de modo que a estrutura dominada pela bainita pode ser obtida em uma grande faixa de taxa de resfriamento contínuo após a austenitização, que é chamada de aço bainítico. O aço bainítico pode obter propriedades abrangentes mais altas com uma taxa de resfriamento menor, simplificando o processo de tratamento térmico e reduzindo a deformação.
Tratamento isotérmico
É uma grande conquista no campo da metalurgia do ferro e do aço obter materiais de aço bainita por tratamento isotérmico, que é uma das direções do desenvolvimento de super aço e nano materiais de aço. No entanto, o processo de austêmpera e os equipamentos são complexos, o consumo de energia é grande, o custo do produto é alto, extingue o meio ambiente de poluição média, longo ciclo de produção e assim por diante
Tratamento de refrigeração de ar
Para superar as deficiências do tratamento isotérmico, um tipo de aço bainítico foi preparado por resfriamento a ar após a fundição. No entanto, para se obter mais bainita, deve-se adicionar cobre, molibdênio, níquel e outras ligas preciosas, que além de ter um custo elevado, também apresentam baixa tenacidade.
Tratamento de resfriamento controlado
O resfriamento controlado era originalmente um conceito no processo de laminação controlada de aço. Nos últimos anos, tornou-se um método de tratamento térmico eficiente e com economia de energia. Durante o tratamento térmico, a microestrutura projetada pode ser obtida e as propriedades do aço podem ser melhoradas por resfriamento controlado. A pesquisa sobre laminação e resfriamento controlados do aço mostra que o resfriamento controlado pode promover a formação de bainita de baixo carbono forte e tenaz quando a composição química do aço é adequada. Os métodos comumente usados de resfriamento controlado incluem resfriamento por jato de pressão, resfriamento laminar, resfriamento por cortina de água, resfriamento por atomização, resfriamento por spray, resfriamento turbulento de placa, resfriamento por spray de água-ar e têmpera direta, etc. 8 tipos de métodos de resfriamento de controle são comumente usados .
Método de processamento de tratamento térmico
De acordo com o estado do equipamento da empresa e as condições reais, adotamos um método de tratamento térmico de resfriamento contínuo. O processo específico é aumentar a temperatura de aquecimento em AC3 + (50 ~ 100) centígrados de acordo com uma determinada taxa de aquecimento e acelerar o resfriamento usando o dispositivo de resfriamento por spray de água-ar desenvolvido por nossa empresa para que o material seja resfriado a ar e auto endurecido. Pode obter uma estrutura de bainita completa e homogênea, atingir um desempenho excelente, obviamente superior aos mesmos produtos, e eliminar segundos tipos de fragilidade por têmpera.
Os resultados
- Estrutura metalográfica: Tamanho do grão de grau 6.5
- HRC 45-50
- O revestimento do grande moinho semiautógeno produzido por nossa empresa tem sido usado por quase 3.5 anos no moinho semiautógeno de Φ 9.15 m na mina de Baima do Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd., a vida útil é mais do que 4 meses, e a vida útil mais longa é 7 meses. Com o aumento da vida útil, o custo unitário de retificação é bastante reduzido, a frequência de substituição da placa de revestimento é bastante reduzida, a eficiência da produção é significativamente melhorada e o benefício é óbvio.
- A seleção do material é a chave para melhorar a vida útil do forros de moinho do grande moinho semi-autógeno, e a liga de tipos de aço é uma maneira eficaz de melhorar a resistência ao desgaste.
- A estrutura de bainita com alta resistência e alta tenacidade é a garantia de melhoria da vida útil do shell liner do moinho semiautógeno.
- O processo de fundição e o processo de tratamento térmico são perfeitos para garantir que a estrutura de fundição seja densa, o que pode efetivamente melhorar a vida útil do revestimento do casco do moinho semiautógeno.