búa máy nghiền than được sản xuất từ
Chế tạo búa cho máy nghiền than: nguyên vật liệu, quá trình, và những lựa chọn quan trọng
Búa là bộ phận mài mòn lõi của máy nghiền than, trực tiếp xác định hiệu quả nghiền của nó, cuộc sống phục vụ, và kinh tế vận hành. Việc sản xuất nó không phải là công việc rèn hoặc đúc đơn giản mà là một quy trình kỹ thuật chính xác bao gồm việc lựa chọn vật liệu phù hợp., sử dụng các công nghệ xử lý nhiệt cụ thể, và thực hiện kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan chi tiết về cách sản xuất búa máy nghiền than, tập trung vào việc lựa chọn vật liệu, quy trình sản xuất, và lý do đằng sau những lựa chọn quan trọng này.
1. Lựa chọn vật liệu cốt lõi
Yêu cầu hàng đầu đối với vật liệu làm búa máy nghiền than là khả năng chống mài mòn cao để chịu được sự mài mòn từ than và các tạp chất như đá, đá phiến sét.. Đồng thời, chúng phải có đủ độ dẻo dai để chống gãy xương do va chạm. Vật liệu thông thường được chia thành hai loại chính:
- thép mangan cao (VÍ DỤ., ZGMn13): Đây là vật liệu truyền thống được biết đến với khả năng làm cứng đặc biệt. Dưới áp lực tác động mạnh, độ cứng bề mặt của nó tăng lên đáng kể trong khi vẫn duy trì độ dẻo dai tốt ở lõi.. Nó đặc biệt thích hợp cho các máy nghiền xử lý các khối lớn hoặc những máy có hàm lượng tạp chất cao hơn..
- Thép hợp kim có hàm lượng crom cao (Gang/Thép có hàm lượng Crôm cao): Loại vật liệu này mang lại độ cứng ban đầu và khả năng chống mài mòn vượt trội so với thép mangan cao. Khả năng chống mài mòn của nó thường là 2-3 cao hơn nhiều lần trong điều kiện mài mòn. Tuy nhiên, độ dẻo dai của nó tương đối thấp hơn, làm cho nó phù hợp hơn để nghiền các cỡ than nhỏ hơn hoặc ở những nơi có điều kiện tác động ít nghiêm trọng hơn.
Sự lựa chọn giữa các vật liệu này phụ thuộc vào điều kiện hoạt động cụ thể của máy nghiền (Kích thước nguồn cấp dữ liệu, độ cứng của than, độ ẩm) và cân nhắc kinh tế liên quan đến chi phí ban đầu so với tuổi thọ sử dụng.
2. Quy trình sản xuất và xử lý nhiệt
Quy trình sản xuất thay đổi một chút tùy thuộc vào vật liệu được chọn nhưng thường tuân theo các giai đoạn chính sau:.jpg)
- Đúc/Rèn: Búa chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp đúc (đặc biệt đối với các hợp kim có hàm lượng crom cao và hình dạng phức tạp) hoặc rèn (phổ biến đối với một số búa thép hợp kim nhất định để đạt được cấu trúc bên trong dày đặc hơn).
- Gia công: Các lỗ và bề mặt lắp quan trọng được gia công để đảm bảo kích thước và độ cân bằng chính xác, điều quan trọng là ngăn ngừa rung động quá mức trong quá trình vận hành máy nghiền.
- xử lý nhiệt: Đây là bước quan trọng nhất xác định các thuộc tính cuối cùng của búa.
- vì thép mangan cao, "Xử lý nước cứng" là điều cần thiết. Nó liên quan đến việc làm nóng vật đúc đến khoảng 1050-1100°C, giữ chúng cho đến khi austenit hóa hoàn toàn, và sau đó làm nguội nhanh trong nước. Điều này dẫn đến một cấu trúc austenit đồng nhất mang lại độ bền tối ưu và tiềm năng làm cứng.
- vì Búa hợp kim crom cao, xử lý nhiệt thường bao gồm việc làm nguội ở nhiệt độ cao (950-1000°C) tiếp theo là ủ ở 200-450°C. Quá trình này kết tủa các cacbua cứng trong ma trận martensitic, đạt được sự kết hợp tuyệt vời giữa độ cứng và độ dẻo dai.
- Kiểm tra chất lượng: Búa hoàn thiện được kiểm tra độ chính xác về kích thước, Kiểm tra độ cứng (VÍ DỤ., sử dụng phương pháp Brinell hoặc Rockwell), và đôi khi thử nghiệm không phá hủy như kiểm tra hạt từ tính để kiểm tra các vết nứt bề mặt.
3. Bảng so sánh vật liệu
| Tính năng | thép mangan cao (VÍ DỤ., ZGMn13) | Gang/thép hợp kim crom cao |
|---|---|---|
| Lợi thế chính | Độ bền va đập tuyệt vời & khả năng làm việc chăm chỉ | Độ cứng ban đầu vượt trội & chống mài mòn |
| Độ cứng điển hình | ~200 HB (As-Cast), có thể tăng lên >500 HB trên bề mặt chịu tác động | 58-65 HRC (sau khi xử lý nhiệt) |
| sự dẻo dai | Rất cao | Trung bình đến tốt |
| Phù hợp nhất cho | Than cục lớn, điều kiện tác động cao, hàm lượng tạp chất không chắc chắn | Than/tạp chất có tính mài mòn cao, kích thước thức ăn nhỏ hơn, điều kiện nhất quán |
| Cân nhắc chi phí | Nói chung chi phí ban đầu thấp hơn; cuộc sống phụ thuộc vào tác động để làm cứng | Chi phí ban đầu cao hơn; tuổi thọ dự đoán dài hơn trong các ứng dụng phù hợp |
4. Trường hợp ứng dụng trong thế giới thực: Nâng cấp máy nghiền búa nhà máy điện
Kịch bản: Một nhà máy nhiệt điện than cỡ trung có tuổi thọ búa ngắn (Khoảng 600 giờ) trong máy nghiền búa dạng vòng xử lý than ngoài mỏ với hàm lượng đá phiến thay đổi. Việc thay thế thường xuyên gây ra chi phí bảo trì cao và thời gian ngừng hoạt động.
Giải pháp & Thực hiện: Sau khi phân tích những chiếc búa bị hỏng (cho thấy cả vết nứt mài mòn và va chạm nhỏ), nhà máy đã hợp tác với một nhà sản xuất để thử nghiệm những chiếc búa được làm từ một loại vật liệu vật liệu tổng hợp. Thân búa được chế tạo từ thép hợp kim cứng để hấp thụ lực tác động, trong khi các cạnh/mặt mòn được nhúng bằng khối gang hợp kim cao crom.
Kết quả: Tuổi thọ của búa composite tăng lên hơn 1500 giờ—cải thiện gấp 2,5 lần. Trong khi đơn giá mỗi chiếc búa là khoảng 40% cao hơn phiên bản thép mangan cao tiêu chuẩn được sử dụng trước đây, tổng chi phí cho mỗi giờ hoạt động đã giảm khoảng 35% do ít thay đổi hơn và ít thời gian ngừng hoạt động hơn. Trường hợp này nhấn mạnh rằng việc lựa chọn hoặc thiết kế búa dựa trên phân tích nguyên liệu thức ăn cụ thể có thể mang lại lợi ích kinh tế đáng kể.
Phần câu hỏi thường gặp
Q1: Liệu chúng ta có thể đơn giản sử dụng thép cứng hơn để làm cho búa bền hơn không??
Một: Không nhất thiết. Độ cứng quá mức thường phải trả giá bằng độ dẻo dai. Một chiếc búa rất cứng nhưng giòn dễ bị gãy khi gặp một vật thể không thể nghiền nát được. (như kim loại lang thang), có khả năng gây ra hư hỏng thứ cấp nghiêm trọng cho rôto máy nghiền và vỏ máy.
Q2: Tại sao một số búa có thiết kế đối xứng hoặc đảo ngược?
Một: Nhiều loại búa được thiết kế có đầu đối xứng hoặc có thể đảo ngược. Khi một cạnh hoặc góc bị mòn trong quá trình vận hành,búa có thể được xoay hoặc lật tại chỗ để sử dụng cạnh mới. Điều này giúp tăng gấp đôi tuổi thọ sử dụng của búa một cách hiệu quả trước khi cần thay thế.
Q3: Bao lâu nên kiểm tra búa máy nghiền?
Một: Việc kiểm tra bằng mắt thường xuyên trong quá trình dừng bảo trì định kỳ là rất quan trọng. Tần suất phụ thuộc vào số giờ hoạt động và độ mài mòn của than. Thông thường, việc kiểm tra độ mòn của búa là thông lệ,vết nứt,và cân bằng sau khi xử lý mọi 50，000to100，000 tấn vật liệu，hoặc theo khuyến nghị của nhà sản xuất. Nên thay thế các bộ mài mòn hoàn chỉnh để duy trì sự cân bằng rôto.
Q4: Hàn là một phương pháp khả thi để sửa chữa búa bị mòn?
Một: Sửa chữa búa hàn bị mòn bằng kỹ thuật hàn điện cứng，đặc biệt dành cho những chiếc búa lớn và đắt tiền。Tuy nhiên，nó đòi hỏi chuyên môn. Làm nóng trước và làm mát sau hàn có kiểm soát là cần thiết để ngăn ngừa sự hình thành vết nứt，đặc biệt là đối với thép mangan cao. Búa được sửa chữa cũng phải được cân bằng. Việc thay thế chúng thường tiết kiệm hơn đối với búa tiêu chuẩn。.jpg)
Q5: Tốc độ rôto đóng vai trò gì trong việc lựa chọn búa?
Một: Tốc độ rôto ảnh hưởng đáng kể đến năng lượng va chạm. Tốc độ cao hơn tạo ra lực va chạm lớn hơn，có lợi cho việc làm cứng thép mangan cao nhưng có thể vượt quá độ dẻo dai khi gãy của các vật liệu rất cứng như hợp kim crom cao. Phải luôn tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất về tốc độ vận hành để tương thích vật liệu。