Vysokotlaké brusné role (HPGR) se staly široce používanou technologií v těžebním a cementovém průmyslu kvůli jejich energeticky účinným drceným schopnostem. Klíčovým faktorem, který ovlivňuje účinnost a dlouhověkost HPGR, je kvalita povrchů válečků (díly opotřebení HPGR), známé také jako rukávy válců. Postupem času může opotřebení výrazně snížit účinnost stroje, což způsobí, že pokročilé techniky zpracování povrchu jsou nezbytné pro prodloužení životnosti válců a zlepšení výkonu.
V tomto článku prozkoumáme tři hlavní techniky zpracování povrchu hlasových povrchů používaných pro HPGR válce: nasedlé povrchy , tvrdě nasazené materiály a svařované povrchy . Zdůrazníme technologii povrchové technologie s karabidem, která se ukázala, že v náročných prostředích nabízí vynikající odolnost proti opotřebení a dlouhověkost.
1. role zpracování povrchu válce ve výkonu HPGR
Předpokládací povrchy ve strojích HPGR zažívají během provozu extrémní tlak a abrazivní síly, zejména při jednání s tvrdými rudami a materiály. Postupem času se může povrch pouzdra na válce opotřebovat, což vede ke snížení účinnosti drcení, zvýšené spotřebě energie a častějším prostojům pro údržbu a výměnu dílu.
Použitím pokročilých technik úpravy povrchu lze výrazně zlepšit odolnost proti opotřebení rukávů válečků. To nejen rozšiřuje životnost válců, ale také pomáhá udržovat konzistentní provozní výkon.
2. Techniky zpracování povrchu klíčů
2.1 Povrch válcového válce (cementovaná technologie s karbidem)
Jednou z nejčastěji adoptovaných technik pro vylepšení povrchu válce HPGR je cementovaný povrch karbidu . Tato technika zahrnuje vložení tlačítka karbidu vyrobeného z cementovaného karbidu (také známého jako karbid wolframu) přes povrch válce. Cementovaný materiál karbidu je známý svou extrémní tvrdostí, odolností proti opotřebení a schopností vydržet vysokotlaké prostředí, což je ideální pro aplikace HPGR.
Výhody povrchů válcových válečků s cementovaným karbidem:
- Vynikající odolnost proti opotřebení : Cementované čepy na karbidové kolíky nabízejí mnohem větší odolnost proti opotřebení než jiné materiály, což je zásadní při manipulaci s vysoce abrazivními materiály, jako je ruda.
- Vylepšená účinnost drcení : Studovaný povrch vytváří další tření s materiálem krmiva a zlepšuje drcení a broušení.
- Delší životnost : Při správné údržbě mohou válečky s upraveným karbidem fungovat po delší dobu, aniž by vyžadovaly výměnu, což výrazně snížilo náklady na prostoje a údržbu.
Teoretická podpora:
- Typický HPGR, který pracuje s pin cud, dokáže zvládnout tlaky až do 5 000 kN/m² , přičemž studie naznačují, že tato technologie rozšiřuje životnost ve výši až o 200–300% ve srovnání s tradičními hladkými nebo svařovanými válečkovými povrchy.
- Studie od vůdců odvětví ukazují, že použití cementovaných crabidových čepů může snížit spotřebu energie o 15–20% v důsledku zlepšeného porušení materiálu a účinnosti drcení.
2.2 Hard-Surfaced Roller Sleaves
Další běžně používanou technikou pro zvýšení výkonu HPGR válcového výkonu je tvrdé povrchové úpravy , kde se na povrch válce aplikuje vrstva tvrdých materiálů, jako je chrome-molybdenum ocel nebo jiné slitiny odolné proti otěru.
Výhody tvrdých rukávů na válce:
- Zvýšená tvrdost povrchu : Tvrdě orientované materiály použité v tomto procesu nabízejí zvýšenou tvrdost a zlepšují odpor k opotřebení z vysokotlakého broušení.
- Ekonomická : Tato technika je obecně méně nákladná než studkování s cementovaným karbidem a lze ji snadněji aplikovat na různé vzory válcových rukávů.
Omezení:
- Tvrdě ponořené válečky mají tendenci nosit rychleji než válce na válečné karbidy, zejména při jednání s velmi tvrdými nebo abrazivními krmnými materiály. Výsledkem je, že cykly údržby a výměny jsou častější.
2.3 Svařované povrchy válce
Svařované povrchy válce zahrnují nanášení vrstev svarového materiálu na válec a vytvoření ochranné bariéry mezi základním materiálem a krmivem. Tato technika obvykle používá svařovací proces, jako je svařování oblouku převodovaných v plazmě (PTA) k uložení slitin odolných proti opotřebení na povrch válce.
Výhody svařovaných povrchů válců:
- Přizpůsobitelné : Svařované povrchy mohou být přizpůsobeny specifickým provozním požadavkům, což operátorům umožňuje upravit tvrdost a odolnost vůči válci na opotřebení, aby odpovídala požadavkům jejich aplikace.
- Nákladově efektivní pro aplikace s nižším opotřebením : Svařování může být cenově dostupným řešením pro aplikace s nižší rychlostí opotřebení nebo méně abrazivními materiály.
Omezení:
- Svařované povrchy mají tendenci nabízet nižší odolnost proti opotřebení ve srovnání s cementovanými karbidovými čepy, zejména ve vysokotlakém a vysokohoobrazovém prostředí. Svařovací vrstvy navíc mohou v průběhu času prasknout nebo odlupovat, což vede ke snížení provozní účinnosti.
3. Proč vynikají povrchy nasednuté karbidy
3.1 Vynikající tvrdost a trvanlivost
Cementované karbidové cvočky se skládají z karbidu wolframu, jednoho z nejtěžších známých materiálů. Tvrdost čepů se obvykle pohybuje od 85 do 92 hra (Rockwell A) , takže je neuvěřitelně odolné vůči opotřebení vysokotlakých a abrazivních sil v operacích HPGR. Ve srovnání s tím, že tradiční povrchy oceli nebo slitin nemohou odpovídat této úrovni tvrdosti, což má za následek výrazně kratší životnost a častější intervaly údržby.
3.2 Vylepšené tření pro zlepšení broušení
Stupy na povrchu válce zvyšují tření mezi válci a krmivem a vytvářejí více kontaktních bodů a zvyšují účinnost drcení HPGR. To má za následek nejen jemnější velikosti částic, ale také umožňuje efektivnější rozbití materiálu, což může snížit energii potřebnou pro proces broušení.
3.3 Úspory energie a nižší provozní náklady
Díky vylepšenému rozbití materiálu a zvýšené životnosti válce spotřebují HPGR s cementovanými povrchy karbidu méně energie a vyžadují méně provozních zastávek pro údržbu. To se promítá do nižších provozních nákladů a vyšší propustnosti pro operátory, zejména v těžebních operacích, kde mohou být prostoje neuvěřitelně nákladné.
4. Budoucnost zpracování povrchu válečků pro HPGR
Vzhledem k tomu, že poptávka po energeticky efektivnějších a dlouhodobějších řešeních HPGR roste, očekává se, že cementovaná technologie karbidu bude pokračovat ve vedení průmyslu. Inovace v technikách vědy o materiálu a zpracování, jako je vývoj nanorukturovaných karbidových materiálů , mohou dále zlepšit odolnost proti opotřebení a výkonnost povrchů válcových válců. Vylepšení výrobních technik by navíc mohla snížit náklady na výrobu cementovaných karbidových cvočků, čímž by se tato technologie zvýšila v širším rozsahu průmyslových odvětví.
Závěr
Pokud jde o optimalizaci výkonu HPGR válečkové, cementované povrchy s karbidem nabízejí jasnou výhodu oproti jiným technikám zpracování. Díky jejich vynikající tvrdosti, trvanlivosti a účinnosti z nich činí preferovanou volbu pro vysokotlaké broušení aplikací v průmyslových odvětvích, jako je těžba, cement a zpracování minerálů.
Zatímco tvrdě ponořené a svařované válcové povrchy mohou poskytnout přijatelný výkon v méně náročných prostředích, cementované karbidové čepy důsledně překonávají odolnost proti opotřebení a provozní dlouhověkost. Investováním do vysoce kvalitních povrchů válcových válců mohou operátoři prodloužit životnost zařízení, snížit prostoje údržby a dosáhnout významných úspor energie.
Pro ty v průmyslových odvětvích, kteří se silně spoléhají na technologii HPGR, je přijetí cementovaných povrchů válcovaných karabidů inteligentní volbou pro okamžité i dlouhodobé zisky.
