Σε ποιες παραμέτρους πρέπει να δίδεται προσοχή κατά την επιλογή σφυρηλατημένων σφαιρών από χάλυβα;

Για την ορθή επιλογή του μεγέθους, του υλικού και των προδιαγραφών των σφυρηλατημένων σφαιρών από χάλυβα, είναι απαραίτητο να συνδυαστούν οι συνθήκες εργασίας (όπως ο τύπος τουΟι προδιαγραφές για την ακρίβεια της άλεσης) και οι λειτουργικές παραμέτρους (όπως η ταχύτητα του μύλου)Οι σφυρηλατημένες σιδερένιες σφαίρες χαρακτηρίζονται από πυκνή δομή, υψηλή αντοχή και εξαιρετική αντοχή σε κρούσεις.Επομένως, η επιλογή των παραμέτρων πρέπει να τονίζει την προσαρμοστικότητά τους σε σενάρια άλεσης με βαρύ φορτίο και υψηλή επίπτωση.Το παρακάτω είναι μια λεπτομερή εξήγηση από τρεις διαστάσεις: καθορισμός μεγέθους, επιλογή ανοχής και βασικές παραμέτρους:

Το μέγεθος των σφυρηλατημένων σφαιρών από χάλυβα πρέπει να αντιστοιχεί στη δομή του εργοστασίου (εσωτερική διάμετρος, τύπος επένδυσης) και να προσαρμόζεται στα χαρακτηριστικά άλεσης του υλικού (σκληρότητα, μέγεθος σωματιδίων, εύθραυστη φύση).Ο πυρήνας είναι να καθορίσει τις τρεις βασικές παραμέτρους της διάμετρος μπάλα, αναλογία μεγέθους σφαίρας και βάρος μίας σφαίρας, λαμβανομένου πλήρως υπόψη του πλεονεκτήματος της υψηλής αντοχής των πλαστικών υλικών:

Η διάμετρος της σφαίρας επηρεάζει άμεσα τη δύναμη πρόσκρουσης και την απόδοση άλεσης, που καθορίζεται από το μέγιστο μέγεθος σωματιδίων υλικού, τη διάμετρο του μύλου,και στάδιο άλεσης ̇ σφυρηλατημένες σφαιρίδες χάλυβα ̇ υψηλή αντοχή στη τράβηξη (≥ 1000MPa) επιτρέπει μεγαλύτερες διαμέτρους σφαιρίδας σε σενάρια βαρέος φορτίου:

• Πρωτογενής άλεση (μέγεθος σωματιδίων πρώτης ύλης ≥ 60 mm): μεγάλες σφαίρες διαμέτρου (60-120 mm) για την παροχή ισχυρής δύναμης πρόσκρουσης, κατάλληλες για ημι-αυτογενείς μύλους,κωνικά θρυμματιστικά ή χοντρά αλέτρινα μπίλινα (η αντοχή σε κρούση του σφυρηλατημένου χάλυβα αποτρέπει την κατάρρευση σε περίπτωση σύγκρουσης μεγάλων σωματιδίων);
• Δευτερογενής άλεση (μέγεθος σωματιδίων πρώτης ύλης 15-60 mm): σφαίρες μεσαίας διαμέτρου (40-60 mm) για την εξισορρόπηση της πρόσκρουσης και της άλεσης, που εφαρμόζονται σε γενικούς μύλους σφαίρας για υλικά μεσαίου έως σκληρού τύπου (π.χ. σιδηρομεταλλεύματα,ασβεστόλιθος);
• Τεχνική άλεση (μέγεθος σωματιδίων πρώτης ύλης ≤ 15 mm): σφαίρες μικρής διαμέτρου (20-40 mm) για την αύξηση της περιοχής επαφής με τα υλικά,κατάλληλο για μηχανές λεπτής άλεσης ή συστήματα ταξινόμησης (η ομοιόμορφη δομή του σφυρηλατημένου χάλυβα εξασφαλίζει συνεπή φθορά);
• Ειδική προσαρμογή: Για μύλους μικρής διαμέτρου (Φ≤2,8m), η μέγιστη διάμετρος της σφαίρας δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 80 mm (να αποφεύγεται η υπερβολική επίδραση στην επένδυση) · για μύλους μεγάλης διαμέτρου (Φ≥5,0m),Η μέγιστη διάμετρος της σφαίρας μπορεί να αυξηθεί σε 120 mm (χρησιμοποιώντας υψηλής αντοχής σφυρηλατημένο χάλυβα για να αντέξει βαριά φορτία);
• Αναφορά υπολογισμού: Συνιστώμενη διάμετρος σφαίρας D80 = (7-9)*√(μέγιστο μέγεθος σωματιδίων υλικού, mm) (για σφυρηλατημένο μέσο χάλυβα κράματος άνθρακα),ρυθμίζεται κατά ± 10% ανάλογα με την σκληρότητα του υλικού (τα σκληρότερα υλικά λαμβάνουν το ανώτατο όριοΗ διατήρηση της σκληρότητας του σφυρηλατημένου χάλυβα επιτρέπει ευρύτερη προσαρμογή.

Ένα μόνο μέγεθος σφαίρας δεν μπορεί να καλύψει όλα τα μεγέθη σωματιδίων στο μύλο, επομένως απαιτείται μια εύλογη αναλογία μεγάλων, μεσαίων και μικρών σφυρηλατημένων σφαιρών χάλυβα για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης της άλεσης:

• Γενική άλεση (διανομή μεγέθους σωματιδίων υλικού 10-60mm): αναλογία μεγάλων σφαιρών (60-80mm) : μεσαίων σφαιρών (40-60mm) : μικρών σφαιρών (20-40mm) = 3:4:3, διασφαλίζοντας τόσο την επίθεση σε μεγάλα σωματίδια όσο και την άλεση μικρών σωματιδίων·
• Στρίβωση χονδρής με κυριαρχία κρούσης (μέγιστο μέγεθος σωματιδίων ≥ 80 mm): Αυξήστε το ποσοστό των μεγάλων σφαιρών, αναλογία = 5:3:2, βελτιώνει την ικανότητα συντριβής των μεγάλων σωματιδίων (η υψηλή αντοχή του σφυρηλατημένου χάλυβα σε αντίκτυπο αποτρέπει την κατάρρευση κατά την σύγκρουση) ·
• Τεχνική άλεση (μέγιστο μέγεθος σωματιδίων ≤ 15 mm): Αυξήστε το ποσοστό των μικρών σφαιρών, αναλογία = 1:3:6, βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της επαφής με την επιφάνεια με λεπτά σωματίδια·
• Αρχή: Ο σωρευτικός όγκος όλων των σφυρηλατημένων σφαιρών από χάλυβα πρέπει να καλύπτει το 28-35% του πραγματικού όγκου του εργοστασίου (ποσοστό πλήρωσης).χωρίς άμεσο άλμα από 80 mm σε 40 mm χωρίς σφαίρες 60 mm) για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη πλήρωση, και η υψηλή πυκνότητα των σφυρηλατημένων σφαιρών από χάλυβα (≈7,85g/cm3) συμβάλλει στη βελτίωση της κινητικής ενέργειας της άλεσης.

Το βάρος μιας σφαιρίδας καθορίζεται από τη διάμετρο της σφαιρίδας και την πυκνότητα του υλικού (η πυκνότητα του σφυρηλατημένου χάλυβα είναι υψηλότερη από εκείνη του χυτού χάλυβα) και επηρεάζει την κατανάλωση ισχύος και τη διάρκεια ζωής του εργοστασίου:

• Σιδηροτροφείο χαμηλής ισχύος (≤1500kW): Επιλέξτε ελαφρύτερες σφυρηλατημένες σφαίρες από χάλυβα (m=0,8-2,5kg, αντίστοιχη διάμετρος 40-60mm) για να αποφευχθεί η υπερφόρτωση του συστήματος κίνησης.
• Μεταλλείο υψηλής ισχύος (> 2500kW): Χρησιμοποιήστε βαρύτερες σφυρηλατημένες σφαίρες από χάλυβα (m=2,5-6kg,αντίστοιχη διάμετρος 60-100mm) για να ανταποκρίνεται στην υψηλή ζήτηση της πρόσκρουσης (η υψηλή αντοχή του σφυρηλατημένου χάλυβα υποστηρίζει βαρύ φορτίο χωρίς παραμόρφωση);
• Αρχή ισορροπίας φθοράς: Το βάρος μιας σφαίρας θα πρέπει να εξασφαλίζει ομοιόμορφο ποσοστό φθοράς.που είναι κατάλληλο για τα περισσότερα μύλα μεσαίας ισχύος, και η σφυρηλατημένη δομή τους αποτρέπει την άνιση φθορά που προκαλείται από εσωτερικά ελαττώματα.

Οι σφυρηλατημένες σφαίρες από χάλυβα λειτουργούν σε συνθήκες σύγκρουσης υψηλής ταχύτητας (η ταχύτητα σύγκρουσης φτάνει τα 6-9m/s) και τριβής, επομένως ο έλεγχος ανοχής πρέπει να αποφεύγει την άνιση φθορά,Η ακρίβεια της σφυρηλασίας τους παρέχει καλύτερη αντοχή από τις χυτοσφαίρες.:

• Για σφαίρες διαμέτρου ≤ 40 mm: ανοχή ±0,4 mm (κλάση G3 του ISO 3290), εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη επαφή μεταξύ μικρών σφαιρών και λεπτών σωματιδίων (η ακρίβεια σφυρηλάτησης μειώνει την απόκλιση μεγέθους).
• Για σφαίρες με διάμετρο 40-80 mm: ανοχή ±0,8 mm (κλάση G4 ISO 3290), εξισορρόπηση της αποδοτικότητας επεξεργασίας και της συνέπειας μεγέθους.
• Για σφαίρες με διάμετρο > 80 mm: ανοχή ±1,2 mm (κλάση G5 ISO 3290), επιτρέποντας κατάλληλη απόκλιση χωρίς να επηρεάζεται η επίδραση της πρόσκρουσης.
• Βασική απαίτηση: Η μέγιστη διαφορά διαμέτρου μεταξύ σφυρηλατημένων σφαιρών χάλυβα στο ίδιο εργοστάσιο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1,5 mm.αποφυγή της άνισης δύναμης πρόσκρουσης που οδηγεί σε τοπική φθορά της επένδυσης (η υψηλή ακαμψία του σφυρηλατημένου χάλυβα ενισχύει την επίδραση της απόκλισης μεγέθους).

• Λάθος στρογγυλότητας ≤ 0,25 mm (για διάμετρο ≤ 60 mm) ή ≤ 0,4 mm (για διάμετρο > 60 mm), μετρούμενος με μέτρο στρογγυλότητας ∆ημιουργία σφυρηλατημένου χάλυβα με περιστροφική σφυρηλασία εξασφαλίζει καλύτερη στρογγυλότητα από τις χυτοσφαίρες.
• Σημαντικότητα: Οι μη στρογγυλοποιημένες σφυρηλατημένες σιδηρουργικές σφαίρες θα προκαλέσουν έντονες δονήσεις στη μύλη κατά τη διάρκεια της περιστροφής υψηλής ταχύτητας (ταχύτητα μύλης 18-26r / min), αυξάνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά 8-12% και επιταχύνοντας την φθορά της επένδυσης,που είναι πιο προφανές από ό, τι με τις χυμένες σφαίρες λόγω της υψηλότερης πυκνότητας.

• Επεξεργαζόμενη από την κατασκευή ή από την κατασκευή, η επιφάνεια της σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής σιδηρουργικής
• Ομοιόμορφη σκληρότητα επιφάνειας: διαφορά σκληρότητας ≤3HRC σε όλη την επιφάνεια της σφαίρας (σφυρηλατημένη + θερμική επεξεργασία εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή σκληρότητας), αποφεύγοντας την τοπική επιφάνεια.
• Τρίχωμα άκρων: Δεν υπάρχουν κοφτερές άκρες (η πλαστική παραμόρφωση του σφυρηλατημένου χάλυβα κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σχηματίζει φυσικά στρογγυλεμένες άκρες), αποτρέποντας τη βλάβη των επενδύσεων και των υλικών.

Οι σφυρηλατημένες σφαίρες από χάλυβα κατασκευάζονται κυρίως από κράμα χάλυβα με υψηλή αντοχή και αντοχή και οι παραμέτροι επιλέγονται με βάση τον μηχανισμό φθοράς (φθορά από την πρόσκρουση + φθορά από το ακατέργαστο):

• Αντίσταση φθοράς: ρυθμός φθοράς όγκου ≤ 0,06 cm3/(kg·m) (δοκιμασία ASTM G65), 20-30% καλύτερη από τις χυτηρές σφαίρες από χάλυβα λόγω της πυκνότητας της πλαστοποίησης.
• Θερμική επεξεργασία: Επεξεργασία σβήσματος + θέρμανσης (η επεξεργασία των κόκκων του σφυρηλατημένου χάλυβα μετά από θερμική επεξεργασία βελτιώνει τη σκληρότητα και την αντοχή).

• Προσαρμογή του ρυθμού πλήρωσης: Όταν ο ρυθμός πλήρωσης είναι 33-36% (υψηλή πλήρωση), επιλέξτε σφυρηλατημένες σφαιρίδες χάλυβα υψηλής σκληρότητας (HRC+3) για να αντισταθούν στην αυξημένη τριβή. Όταν ο ρυθμός πλήρωσης είναι 28-32% (χαμηλή πλήρωση),χρησιμοποιούν σφυρηλατημένο χάλυβα υψηλής αντοχής (e.g., 50Mn2) για την αποφυγή υπερβολικού κάταγματος από την πρόσκρουση·
• Προσαρμογή του μέσου άλεσης: υγρή άλεση (περιβάλλον με λάσπη) → επιλέξτε ανθεκτικό στη διάβρωση σφυρηλατημένο χάλυβα (π.χ. 42CrMo με αντιτρίχωση) για να αποφευχθεί η σκουριά.ξηρή άλεση (περιβάλλον σκόνης) → υπογραμμίζουν την αντοχή στην φθορά (χάλυβας χάλυβα υψηλού χρωμίου);
• Προσαρμογή θερμοκρασίας: Στρίψιμο υψηλής θερμοκρασίας (θερμοκρασία υλικού ≥ 180°C) → επιλέξτε ανθεκτικό στη θερμότητα σφυρηλατημένο χάλυβα (π.χ.35CrMoV) για να αποφευχθεί η μείωση της σκληρότητας (η σταθερότητα θερμικής επεξεργασίας του σφυρηλατημένου χάλυβα είναι καλύτερη από την χυτοχάλυβα).

• Σκληρή δομή: Οι σφυρηλατημένες σφαίρες από χάλυβα είναι όλες στερεές (χωρίς εσωτερικούς πόρους ή κοιλότητες συρρίκνωσης, ένα κοινό ελάττωμα στις χυμένες σφαίρες), εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη δύναμη και αποφεύγοντας ξαφνικά σπάσματα υπό την πρόσκρουση.
• Διαδικασία θερμικής επεξεργασίας: Σβήσιμο + θέρμανση χαμηλής θερμοκρασίας για να σχηματιστεί μαρτενσιτική δομή,εξισορρόπηση σκληρότητας και ανθεκτικότητας το σφυρηλατημένο χάλυβα έχει καλύτερη ανταπόκριση στην θερμική επεξεργασία από το χυτοχάλυβα λόγω της ομοιόμορφης σύνθεσης;
• Προσαρμογή μεγέθους: Για ειδικά μύλα (π.χ. μικρής κλίμακας πειραματικά μύλα, ημι-αυτογενή μύλα μεγάλου διαμέτρου), οι σφυρηλατημένες σφαιρίδες χάλυβα μπορούν να προσαρμοστούν σε διάμετρο (10-150 mm) και βάρος,με μικρότερο χρονικό διάστημα παρά τις χυμένες σφαίρες για μη τυποποιημένα μεγέθη.