Автогенная мельница - это новый тип измельчающего оборудования, выполняющий функции как дробления, так и измельчения. Он использует сам измельчающий материал в качестве среды, за счет взаимного воздействия и эффекта измельчения для достижения измельчения. Полусамоизмельченная мельница предназначена для добавления небольшого количества стальных шаров в самогенную мельницу, ее производительность по переработке может быть увеличена на 10-30%, потребление энергии на единицу продукции может быть уменьшено на 10-20%, но Износ футеровки относительно увеличивается на 15%, а крупность продукта более крупная. Гильзы корпуса цилиндра, являющиеся ключевой частью полусамоизмельченной мельницы, серьезно повреждаются из-за удара стального шара, поднятого подъемной балкой гильзы, о гильзу на другом конце во время работы мельницы полусамоизмельчения.
В 2009 году построены две новые мельницы полусамоизмельчения диаметром 7.53 × 4.27 в г. Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd.., проектной мощностью 2 млн т / комплект в год. В 2011 году на обогатительной фабрике Байма компании Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd. был построен новый полусамоизмельченный завод диаметром 9.15 × 5.03 с проектной мощностью 5 млн тонн в год. После опытной эксплуатации мельницы полусамоизмельчения диаметром 9.15 × 5.03 футеровка корпуса и сетка мельницы часто ломаются, и производительность составляет всего 55%, что серьезно сказывается на производительности и эффективности.
В мельнице по производству полусамоизмельчения 9.15 м на руднике Байма компании Panzhihua Iron and Steel Group использовались гильзы цилиндров, произведенные многими производителями. Максимальный срок службы составляет менее 3 месяцев, а самый короткий срок службы составляет всего одну неделю, что приводит к низкой эффективности полусамоизмельчения и значительному увеличению стоимости производства. Nanjing Qiming Machinery Co .; ООО углубился на площадку 9.15-метровой полусамоизмельченной мельницы для непрерывных исследований и испытаний. Благодаря оптимизации литейного материала, процесса литья и термообработки срок службы футеровок, произведенных на руднике Байма, превысил 4 месяца, и эффект очевиден.
Анализ причин короткого срока службы футеровок корпуса мельниц ПСИ
Параметры и конструкция мельницы полусамоизмельчения φ 9.15 × 5.03 на обогатительной фабрике Байма. Таблица 1 - это таблица параметров:
Товар | Данные | Товар | Данные | Товар | Данные |
Диаметр цилиндра (мм) | 9150 | Эффективный объем (м3) | 322 | Размер материала | ≤300 |
Длина цилиндра (мм) | 5030 | Диаметр стального шара (мм) | <150 | Проектная мощность | 5 млн т / год |
Мощность мотора (кВт) | 2*4200 | Скорость наполнения шара | 8% ~ 12% | Обработка материалов | V-Ti магнетит |
Скорость (об / мин) | 10.6 | Скорость заполнения материала | 45% ~ 55% | Материал футеровки мельницы | Легированная сталь |
Анализ отказов старых футеровок корпуса мельниц полусамоизмельчения
С момента ввода в эксплуатацию мельницы полусамоизмельчения φ 9.15 × 5.03 на обогатительной фабрике Байма из-за нерегулярного повреждения и замены футеровки мельницы производительность составляет всего около 55%, что серьезно сказывается на экономической выгоде. Основной режим отказа гильзы оболочки показан на рис. 1 (а). Согласно исследованию на месте, футеровка корпуса мельницы полусамоизмельчения и решетчатая пластина являются основными поврежденными частями, что соответствует ситуации на рис. 2 (b). Остальные факторы мы исключаем, только из анализа самого лайнера, основные проблемы следующие:
1. Из-за неправильного выбора материала гильза цилиндра деформируется в процессе эксплуатации, что приводит к взаимному выдавливанию гильзы, что приводит к поломке и лому;
2. В качестве ключевой части гильзы цилиндра из-за отсутствия износостойкости, когда толщина гильзы составляет около 30 мм, общая прочность отливки снижается, и удару стального шарика невозможно противостоять, что приводит к разрушению и списание;
3. Дефекты качества литья, такие как примеси в расплавленной стали, высокое содержание газа и некомпактная структура, снижают прочность и ударную вязкость отливок.
Новый дизайн футеровок корпуса мельниц полусамоизмельчения
Принцип выбора химического состава заключается в том, чтобы механические свойства футеровки и решетки соответствовали следующим требованиям:
1) Высокая износостойкость. Износ гильзы обечайки и решетки является основным фактором, который приводит к снижению срока службы гильзы, а износостойкость представляет собой срок службы гильзы гильзы и решетки.
2) Высокая ударная вязкость. Ударная вязкость - это характеристика, которая может восстанавливать исходное состояние после мгновенного воздействия определенной внешней силы. Чтобы гильза и пластина решетки не треснули при ударе стального шара.
Химический состав
1) Содержание углерода и углерода контролируется в пределах от 0.4% до 0.6% при различных условиях износа, особенно при ударной нагрузке;
2) Результаты показывают, что содержание Si и Si упрочняет феррит, увеличивает коэффициент текучести, снижает ударную вязкость и пластичность и имеет тенденцию к увеличению отпускной хрупкости, и содержание контролируется в пределах 0.2-0.45%;
3) содержание Mn, элемент Mn в основном играет роль упрочняющего раствора, повышения прочности, твердости и износостойкости, увеличения отпускной хрупкости и укрупнения структуры, а содержание контролируется в пределах 0.8-2.0%;
4) содержание хрома, элемента Cr, важного элемента износостойкой стали, оказывает сильное упрочняющее действие на сталь и может улучшить прочность, твердость и износостойкость стали, и его содержание контролируется в пределах 1.4-3.0%;
5) Содержание Mo, элемент Mo является одним из основных элементов износостойкой стали, упрочняющий феррит, измельчающий зерно, снижающий или устраняющий хрупкость при отпуске, улучшающий прочность и твердость стали, содержание контролируется в пределах 0.4-1.0%;
6) Содержание Ni контролируется в пределах 0.9-2.0%,
7) Когда содержание ванадия невелико, размер зерна уменьшается, а ударная вязкость увеличивается. Содержание ванадия можно контролировать в пределах 0.03-0.08%;
8) Результаты показывают, что эффект раскисления и измельчения зерна титана очевиден, и содержание контролируется в пределах от 0.03% до 0.08%;
9) Re может очищать расплавленную сталь, улучшать микроструктуру, снижать содержание газа и других вредных элементов в стали. Прочность, пластичность и сопротивление усталости высоколегированной стали можно контролировать в пределах 0.04-0.08%;
10) Содержание P и s должно быть ниже 0.03%.
Итак, химический состав футеровок корпуса мельниц полусамоизмельчения новой конструкции:
Химический состав футеровок оболочки мельниц полусамоизмельчения новой конструкции | |||||||||||
Элемент | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | V | Ti | Re |
Содержание (%) | 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 | прослеживать | прослеживать | прослеживать |
Технология литья
Ключевые моменты технологии литья
- Самозатвердевающий песок силиката натрия диоксида углерода используется для строгого контроля влажности формовочного песка;
- Использовать порошковое покрытие из чистого циркона на спиртовой основе, нельзя использовать просроченные продукты;
- Используя пену для изготовления всего твердого образца, каждый галтель отливки должен быть выведен на корпус, что требует точного размера и разумной структуры;
- В процессе формования необходимо строго контролировать деформацию, и оператор должен равномерно наносить песок, а форма для песка должна быть достаточно компактной и ровной, и в то же время следует избегать деформации реального образца;
- В процессе модификации формы следует строго проверять размер, чтобы обеспечить точность размеров песчаной формы;
- Песочную форму необходимо просушить перед закрытием ящика;
- Проверьте размер каждой жилы, чтобы избежать неравномерной толщины стенок.
Система ворот и стояк
Процесс литья
Температура заливки является основным фактором, влияющим на внутреннюю структуру отливок. Если температура разливки слишком высока, перегрев жидкой стали велик, отливка легко дает усадочную пористость и грубую структуру; если температура разливки слишком низкая, перегрев жидкой стали невелик и разливки недостаточно. Температура разливки поддерживается в пределах от 1510 ℃ до 1520 ℃, что может обеспечить хорошую микроструктуру и полное наполнение. Правильная скорость заливки - ключ к компактной конструкции и отсутствию усадочной полости в стояке. Когда скорость разлива близка к положению трубы охлаждающей воды, следует соблюдать принцип «сначала медленно, затем быстро, а затем медленно». То есть начать заливать медленно. Когда жидкая сталь поступает в отливку, скорость разливки увеличивается, чтобы жидкая сталь быстро поднималась в стояк, а затем разливка происходит медленно. Когда жидкая сталь достигает 2/3 высоты стояка, стояк используется для восполнения заливки до конца заливки.
Термическая обработка
Правильное легирование средне- и низкоуглеродистых конструкционных сталей может значительно замедлить перлитное превращение и выделить бейнитное превращение, так что структура с преобладанием бейнита может быть получена в большом диапазоне скорости непрерывного охлаждения после аустенитизации, что называется бейнитной сталью. Бейнитная сталь может получить более высокие комплексные свойства при более низкой скорости охлаждения, что упрощает процесс термообработки и снижает деформацию.
Изотермическое лечение
Получение бейнитных стальных материалов путем изотермической обработки является большим достижением в области металлургии чугуна и стали, что является одним из направлений разработки суперсталей и наностальных материалов. Тем не менее, процесс закалки и оборудование сложны, потребление энергии велико, стоимость продукции высока, тушение среды со средним уровнем загрязнения, длительный производственный цикл и т. Д.
Обработка воздушного охлаждения
Чтобы преодолеть недостатки изотермической обработки, после литья была приготовлена разновидность бейнитной стали путем охлаждения на воздухе. Однако для получения большего количества бейнита необходимо добавлять медь, молибден, никель и другие драгоценные сплавы, которые не только имеют высокую стоимость, но и имеют низкую ударную вязкость.
Контролируемое охлаждение
Контролируемое охлаждение изначально использовалось в процессе контролируемой прокатки стали. В последние годы он превратился в эффективный и энергосберегающий метод термообработки. Во время термообработки можно получить заданную микроструктуру, а свойства стали можно улучшить путем контролируемого охлаждения. Исследования контролируемой прокатки и охлаждения стали показывают, что контролируемое охлаждение может способствовать образованию прочного и вязкого низкоуглеродистого бейнита при подходящем химическом составе стали. Обычно используемые методы контролируемого охлаждения включают охлаждение струей под давлением, ламинарное охлаждение, охлаждение водяной завесой, охлаждение распылением, охлаждение распылением, турбулентное охлаждение пластин, водяно-воздушное охлаждение, прямое охлаждение и т. Д. Обычно используются 8 видов методов контролируемого охлаждения. .
Метод термической обработки
В зависимости от состояния оборудования компании и реальных условий мы применяем метод термической обработки с непрерывным охлаждением. Конкретный процесс заключается в повышении температуры нагрева на AC3 + (50 ~ 100) градусов Цельсия в соответствии с определенной скоростью нагрева и ускорении охлаждения с помощью устройства водяно-воздушного распыления, разработанного нашей компанией, чтобы материал охлаждался воздухом и самоотвердевший. Он может получить полную и однородную структуру бейнита, достичь отличных характеристик, явно превосходящих те же продукты, и устранить вторые типы отпускной хрупкости.
Результаты
- Металлографическая структура: класс 6.5. Размер зерна.
- HRC 45-50
- Футеровка большой полусамоизмельченной мельницы, производимой нашей компанией, использовалась почти 3.5 года на полусамоформованной мельнице Φ 9.15 м на руднике Байма компании Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd. 4 месяца, а максимальный срок службы - 7 месяцев. С увеличением срока службы значительно снижаются затраты на измельчение, частота замены футеровки значительно снижается, эффективность производства значительно повышается, а выгода очевидна.
- Выбор материала - ключ к увеличению срока службы мельничные футеровки крупного полусамоизмельченного стана, а легирование марок сталей является эффективным способом повышения износостойкости.
- Бейнитовая структура с высокой прочностью и высокой вязкостью является гарантией увеличения срока службы футеровки корпуса полусамоизмельченной мельницы.
- Процесс литья и процесс термообработки идеально подходят для обеспечения плотной структуры отливки, что может эффективно продлить срок службы футеровки корпуса полусамоизмельчения мельницы.