Plaque de revêtement de broyeur à boulets

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

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

• Haute résistance à l'usure:Résiste aux impacts à haute fréquence des billes d'acier (force d'impact jusqu'à des milliers de N) et à l'abrasion continue des matériaux, nécessitant une durée de vie ≥ 8 000 heures ;

• Résistance adéquate:Éviter la rupture fragile due à l'impact d'une bille d'acier (ténacité aux chocs ≥ 20 J/cm²) ;

• Bon ajustement: Ajuster l'espace avec la paroi intérieure du cylindre ≤ 1 mm pour éviter l'usure secondaire causée par le desserrage pendant le fonctionnement ;

• Facilité de remplacement:Poids modéré (≤50 kg par pièce, jusqu'à 100 kg pour les grands moulins) pour un démontage et un remplacement réguliers.

• Types de structures:Classé par forme comme chemises plates (pour sections de meulage grossier, avec surfaces planes), doublures en carton ondulé (augmenter la hauteur de levage du support, adapté aux sections de broyage fin), et doublures étagées (réduction du glissement des supports, couramment utilisé dans les broyeurs à grille). Classé selon la position d'installation : chemises de cylindre et revêtements de couvercle d'extrémité (les revêtements d'extrémité sont généralement en forme d'éventail pour correspondre à la courbure de l'extrémité).

• Matériaux grand public:

• Acier à haute teneur en manganèse (ZGMn13): Le plus couramment utilisé. Après trempe à l'eau, il présente une excellente ténacité (résistance aux chocs ≥ 150 J/cm²) et sa surface durcit sous l'impact (dureté jusqu'à 300-400 HBW), ce qui le rend adapté aux conditions de travail avec des roches dures et de grosses billes d'acier.

• Fonte à haute teneur en chrome (KmTBCr20Mo): 2 à 3 fois plus résistant à l'usure que l'acier à haute teneur en manganèse (dureté ≥ 58 HRC) mais avec une ténacité inférieure (ténacité aux chocs 10-20 J/cm²), adapté aux conditions de broyage fin à faible impact (par exemple, broyeurs à ciment) ;

• Revêtements composites bimétalliques: Base en acier au carbone (assurant la ténacité) avec surface de travail en fonte à haute teneur en chrome (améliorant la résistance à l'usure), combinant les avantages des deux matériaux, adaptée aux conditions de travail complexes.

II. Procédé de fabrication des chemises de broyeurs à boulets (exemple des chemises en acier à haute teneur en manganèse ZGMn13)

1. Sélection et fusion des matières premières

• Contrôle de la composition chimique:Strictement proportionné selon les normes ZGMn13 (C 1,0-1,4 %, Mn 11-14 %, Si ≤ 0,8 %, P ≤ 0,07 %, S ≤ 0,05 %), avec un rapport Mn/C ≥ 10 (pour assurer l'effet de durcissement à l'eau) ;

• Processus de fusion:

• Faire fondre dans un four à induction à fréquence intermédiaire, chauffer à 1500-1550℃ et maintenir pendant 30 minutes pour homogénéiser la composition ;

• Désoxydation : Ajouter des lingots de ferrosilicium (0,5 %) et d'aluminium (0,1 %) pour éliminer l'oxygène et éviter les défauts de trous de gaz ;

• Contrôlez la température de taraudage à 1450-1480℃ pour éviter le grossissement des grains.

2. Moulage par formage (processus clé)

• Conception de moules: Utiliser des moules en sable de résine (surface revêtue de peinture en poudre de zircone, épaisseur ≥ 1 mm), avec une taille de cavité de moule 3 à 5 % plus grande que les produits finis (en réservant le retrait) et des rehausses raisonnables (taux d'alimentation ≥ 15 %) ;

• Processus de coulée:

• Température de coulée 1380-1420℃, en utilisant le coulage par le bas (pour éviter l'entraînement des scories), avec un temps de coulée contrôlé à 30-60 secondes par pièce ;

• Pour les grandes chemises (poids unique ≥ 50 kg), utiliser un système de coulée par étapes pour assurer un remplissage stable du métal en fusion ;

• Démoulage et nettoyage: Secouez après que la pièce moulée ait refroidi à moins de 200 °C, retirez les colonnes montantes (en utilisant la découpe au gaz, en laissant 10 mm du corps pour le meulage ultérieur).

3. Traitement de trempe à l'eau (processus de base pour l'acier à haute teneur en manganèse)

• Chauffage : Chauffer lentement la pièce moulée à 1050-1100℃ (vitesse de chauffage ≤100℃/h), maintenir pendant 2 à 4 heures (selon l'épaisseur, 1 heure par 25 mm), en assurant la dissolution complète des carbures en austénite ;

• Trempe à l'eau : immerger rapidement la pièce moulée dans l'eau (température de l'eau ≤ 30 ℃) avec une vitesse de refroidissement ≥ 50 ℃/s jusqu'à ce que la température du cœur descende en dessous de 200 ℃, inhibant ainsi la précipitation du carbure ;

• Inspection : Dureté après trempe à l'eau ≤ 230 HBW, la structure métallographique est une austénite simple (pas de carbures en réseau).

4. Usinage

• Usinage grossier: Fraiser l'arrière de la chemise (surface d'ajustement avec le cylindre) jusqu'à une planéité ≤ 1 mm/m, en laissant une surépaisseur de finition de 1 mm ;

• Usinage de finition:

• Meuler la surface de montage jusqu'à une rugosité Ra ≤ 6,3 μm, en garantissant une surface de contact ≥ 80 % avec le cylindre ;

• Perçage : trous de boulons de fixation à la machine (ouverture φ20-φ30 mm) avec écart de position ± 0,5 mm et perpendicularité du trou ≤ 0,1 mm/100 mm ;

• Chanfreinage : Arrondir tous les bords à R≥3 mm pour éviter la concentration de contraintes.

5. Traitement de surface et marquage

• Nettoyage : Sabler la surface de travail (rugosité Ra12,5μm) pour éliminer les dépôts d'oxyde ;

• Marquage : Estampiller les surfaces non fonctionnelles avec le matériau (ZGMn13), le numéro de lot, le poids et la date de production ;

• Prévention de la rouille : Enduire les surfaces non fonctionnelles d'une peinture antirouille (épaisseur ≥ 40 μm) et boucher les trous de boulons avec des bouchons en caoutchouc.

III. Processus d'inspection des chemises de broyeurs à boulets

1. Inspection des matières premières et de la fusion

• Analyse chimique pré-four : Analyse spectrale pour détecter les teneurs en C et Mn (en garantissant un rapport Mn/C ≥ 10), avec des teneurs en P et S ≤ limites supérieures standard ;

• Registres de fusion : Vérifiez la température de fusion et l'ajout de désoxydant pour garantir la conformité aux exigences du processus.

2. Contrôle de la qualité de la coulée

• Inspection visuelle : Pas de fissures, de trous de retrait ou de ratés, avec une profondeur de fermeture à froid ≤ 1 mm ;

• Contrôle dimensionnel : Mesurer l'écart de longueur et de largeur (± 2 mm) et l'écart d'épaisseur (± 1 mm) avec un ruban à mesurer et un gabarit ;

• Contrôle non destructif : contrôle 100 % par ultrasons (UT) pour les grands revêtements (qualifiés selon JB/T 7260 Grade II), sans défaut équivalent ≥φ3mm.

3. Inspection de la qualité de la résistance à l'eau

• Essai de dureté : Mesurer la surface de travail avec un duromètre Brinell (HBW 180-230), avec un écart de mesure multipoint ≤ 20 HBW sur la même pièce ;

• Analyse métallographique : Contrôle de la microstructure par échantillon (matrice austénitique, pas de précipitation de carbure) avec une granulométrie ≥ 5 ;

• Essai d'impact : Réaliser un essai d'impact à température ambiante sur des échantillons (αk ≥150J/cm²), avec rupture montrant une rupture ductile (fibreuse).

4. Inspection finale des produits finis

• Test d'ajustement : placez la chemise sur une plaque plate standard, vérifiez l'écartement maximal avec une jauge d'épaisseur ≤ 0,5 mm ;

• Inspection des trous de boulons : utilisez des jauges pour vérifier la tolérance d'ouverture (H12) et la position afin de garantir que les boulons peuvent être insérés librement ;

• Installation d'essai : sélectionnez au hasard 3 chemises pour une installation d'essai avec le cylindre, en vérifiant l'ajustement serré et l'absence de jeu.