Cylindre de broyeur à boulets

Introduction détaillée, processus de fabrication et processus d'inspection des cylindres de broyeur à boulets

I. Fonctions et caractéristiques structurelles des cylindres de broyeur à boulets

• Haute résistance et rigidité:Résister à la déformation radiale (la déflexion des cylindres de diamètre ≥ 5 m doit être ≤ 1 mm/m) ;

• Résistance à l'usure:Les murs intérieurs doivent résister à l’érosion à long terme par les fluides et les matériaux (durée de vie ≥ 5 ans) ;

• Performances d'étanchéité:Assurer l'étanchéité des connexions avec les arbres creux aux deux extrémités pour éviter les fuites de matériau ;

• Stabilité:Écart du centre de gravité pendant la rotation ≤ 0,1 mm/m pour éviter de fortes vibrations.

• Forme : Cylindrique (diamètre 1-5 m, longueur 3-10 m), avec des brides aux deux extrémités reliées à des arbres creux par soudure ou boulons ;

• Paroi intérieure : Soudée avec des revêtements résistants à l'usure (acier à haute teneur en manganèse ZGMn13 ou fonte à haute teneur en chrome), fixés par des boulons (espacement 300-500 mm) ;

• Matériau : Corps de cylindre couramment utilisé Acier de construction au carbone Q235B (de petite à moyenne taille) ou Acier faiblement allié à haute résistance Q355B (de grande taille, limite d'élasticité ≥ 355 MPa), avec une épaisseur de paroi de 15 à 50 mm (augmentant avec le diamètre).

II. Procédé de fabrication des cylindres de broyeur à boulets (exemple des grands cylindres Q355B)

1. Prétraitement et découpe des matières premières

• Matière première: Des plaques d'acier Q355B d'une épaisseur de 15 à 50 mm sont sélectionnées, accompagnées de certificats de matériaux (composition chimique : C≤0,20 %, Mn 1,2-1,6 %, limite d'élasticité ≥355MPa) ;

• Coupe:

• Couper les plaques d'acier en fonction de la taille du cylindre élargi (circonférence = π×diamètre), en laissant une marge de soudage de 50 à 100 mm dans le sens de la longueur ;

• Découpe CNC (flamme ou plasma), avec perpendicularité de la surface de coupe ≤1mm/m et aucune fissure de bord (vérifiée avec une loupe 10x).

2. Laminage et soudage (processus clé)

• Roulement:

• Préchauffer les plaques d'acier à 150-200℃ (pour éviter le durcissement à froid), les rouler en cylindres à l'aide d'une machine à rouler les plaques à trois rouleaux (écart de diamètre ±5 mm) ;

• Prévoir un espace de 2 à 3 mm au niveau du joint, avec un désalignement ≤ 1 mm (pour garantir la qualité du soudage) ;

• Soudage:

• Soudage longitudinal : Utiliser un soudage automatique à l'arc submergé (fil H08MnA, flux HJ431), avec soudage à deux couches (soudure de support + soudure de recouvrement), courant de soudage 600-800A, tension 30-36V ;

• Traitement post-soudage : Effectuer immédiatement un post-chauffage à 250-300℃ pendant 2h pour éliminer les contraintes de soudage et nettoyer les racines avec un gougeage à l'arc au carbone (pour assurer la pénétration).

3. Assemblage et soudage continu circonférentiel (raccordement de cylindres multi-segments)

• Lorsque la longueur du cylindre dépasse la longueur d'une seule plaque d'acier, il doit être laminé en segments puis assemblé :

• Assembler deux segments cylindriques avec une coaxialité ≤ 2 mm/m et un désalignement circonférentiel du joint ≤ 1,5 mm ;

• Soudage par joint circonférentiel : identique au procédé de soudage par joint longitudinal ; après le soudage, meulez le renfort de soudure à ≤ 2 mm (pour éviter la concentration de contraintes).

4. Assemblage et soudage des brides

• Traitement des brides: Tours CNC machines brides (même matériau que le cylindre) avec planéité ≤ 0,1 mm/m et tolérance de position du trou de boulon ± 0,5 mm ;

• Soudage d'assemblage: Assemblez la bride avec l'orifice du cylindre (perpendicularité ≤ 0,5 mm/100 mm), utilisez une soudure symétrique (pour réduire la déformation) et effectuez un test par ultrasons à 100 % (UT) après le soudage (conforme à la norme JB/T 4730.2 Grade II).

5. Recuit et correction de la circularité

• Recuit global:Recuire de grands cylindres (diamètre ≥ 3 m) à 600-650 ℃ pendant 4 h, refroidir lentement jusqu'à moins de 300 ℃, puis refroidir à l'air pour éliminer les contraintes de soudage résiduelles (contraintes résiduelles ≤ 150 MPa) ;

• Correction de la rondeur: Corriger la rondeur avec une presse, en s'assurant que la rondeur du cylindre est ≤ 3 mm/m (vérifiée avec des gabarits ou des appareils de mesure de rondeur laser).

6. Traitement de surface et montage de la chemise

• Tournez la paroi intérieure du cylindre (zone de montage de la chemise) jusqu'à une rugosité de Ra≤12,5μm et une planéité ≤2mm/m ;

• Sabler le mur extérieur au grade Sa2.5, puis appliquer un apprêt (peinture époxy riche en zinc, épaisseur ≥60μm) et une couche de finition (peinture polyuréthane, épaisseur ≥40μm).

III. Processus d'inspection des cylindres de broyeur à boulets

1. Inspection des matières premières

• Composition chimique des tôles d'acier : L'analyse spectrale vérifie les teneurs en C et Mn (conforme aux normes Q355B) ;

• Propriétés mécaniques : Les essais de traction mesurent la limite d'élasticité (≥ 355 MPa) et l'allongement (≥ 20 %) ; les essais d'impact (-20 ℃ énergie d'impact ≥ 34 J).

2. Inspection en cours de processus (nœuds clés)

• Après avoir roulé: Mesurer la circonférence avec un ruban à mesurer (écart ± 5 mm) ; vérifier l'ajustement de l'arc avec des gabarits (écart ≤ 2 mm) ;

• Après le soudage:

• Aspect de la soudure : Pas de pores ni d'inclusions de laitier ; profondeur de contre-dépouille ≤ 0,5 mm, longueur ≤ 10 % de la longueur totale de la soudure ;

• Contrôles non destructifs : 100 % UT pour les joints longitudinaux et circonférentiels (qualifiés Grade II) ; 100 % contrôle par ressuage (PT) pour les joints en T (connexions bride-cylindre) pour garantir l'absence de fissures.

3. Contrôle de la précision dimensionnelle

• Diamètre et rondeur: Mesurer une section transversale tous les 1 m le long de la longueur du cylindre, avec un écart de diamètre de ± 5 mm et une circularité ≤ 3 mm/m ;

• Rectitude:Vérifier avec un collimateur laser, avec une rectitude sur toute la longueur ≤5mm (pour un diamètre ≤5m).

4. Test hydrostatique (inspection des performances d'étanchéité)

• Pour les cylindres nécessitant une étanchéité (par exemple, les broyeurs à boulets humides), effectuez un test hydrostatique de 0,3 MPa, en maintenant la pression pendant 30 minutes sans fuite (une légère transpiration au niveau des raccords à bride est autorisée, mais doit s'arrêter après le serrage).

5. Inspection finale des produits finis

• Qualité d'aspect : Aucune saillie significative sur la paroi intérieure (≤1 mm) ; adhérence du revêtement sur la paroi extérieure (test de grille ≥5B) ;

• Montage d'essai de chemise : installez 3 à 5 chemises aléatoires, vérifiez l'ajustement (écart ≤ 1 mm) et l'alignement des trous de boulon.