Cilindro del mulino a sfere

Introduzione dettagliata, processo di fabbricazione e processo di ispezione dei cilindri del mulino a sfere

I. Funzioni e caratteristiche strutturali dei cilindri del mulino a sfere

• Elevata resistenza e rigidità: Resistere alla deformazione radiale (la flessione dei cilindri con diametro ≥5m deve essere ≤1mm/m);

• Resistenza all'usura: Le pareti interne devono resistere all'erosione a lungo termine causata da supporti e materiali (durata utile ≥5 anni);

• Prestazioni di tenuta: Assicurare la tenuta dei collegamenti con alberi cavi ad entrambe le estremità per evitare perdite di materiale;

• Stabilità: Deviazione del baricentro durante la rotazione ≤0,1mm/m per evitare forti vibrazioni.

• Forma: cilindrica (diametro 1-5 m, lunghezza 3-10 m), con flange ad entrambe le estremità collegate ad alberi cavi tramite saldatura o bulloni;

• Parete interna: saldata con rivestimenti resistenti all'usura (acciaio ad alto tenore di manganese ZGMn13 o ghisa ad alto tenore di cromo), fissata mediante bulloni (distanza 300-500 mm);

• Materiale: il corpo del cilindro viene comunemente utilizzato Acciaio strutturale al carbonio Q235B (piccole e medie dimensioni) o Acciaio ad alta resistenza debolmente legato Q355B (di grandi dimensioni, limite di snervamento ≥355 MPa), con spessore della parete 15-50 mm (aumentato con il diametro).

II. Processo di fabbricazione dei cilindri del mulino a sfere (prendendo come esempio i grandi cilindri Q355B)

1. Pretrattamento e taglio delle materie prime

• Materia prima: Vengono selezionate lamiere d'acciaio Q355B con spessore 15-50 mm, accompagnate da certificati dei materiali (composizione chimica: C≤0,20%, Mn 1,2-1,6%, limite di snervamento ≥355 MPa);

• Taglio:

• Tagliare le piastre di acciaio in base alle dimensioni del cilindro espanso (circonferenza = π×diametro), lasciando 50-100 mm di margine di saldatura nella direzione della lunghezza;

• Taglio CNC (a fiamma o al plasma), con perpendicolarità della superficie di taglio ≤1mm/m e senza crepe sui bordi (controllato con una lente d'ingrandimento 10x).

2. Laminazione e saldatura (processo chiave)

• rotolamento:

• Preriscaldare le piastre di acciaio a 150-200°C (per evitare l'indurimento dovuto alla lavorazione a freddo), arrotolarle in cilindri utilizzando una macchina per laminazione di piastre a tre rulli (deviazione del diametro ±5 mm);

• Lasciare uno spazio di 2-3 mm nel giunto, con disallineamento ≤1 mm (per garantire la qualità della saldatura);

• Saldatura:

• Saldatura longitudinale: utilizzare la saldatura automatica ad arco sommerso (filo H08MnA, flusso HJ431), con saldatura a due strati (saldatura di supporto + saldatura di copertura), corrente di saldatura 600-800 A, tensione 30-36 V;

• Trattamento post-saldatura: eseguire immediatamente il post-riscaldamento a 250-300°C per 2 ore per eliminare lo stress da saldatura e pulire le radici con scriccatura ad arco di carbonio (per garantirne la penetrazione).

3. Assemblaggio e saldatura circonferenziale (giunzione di cilindri multisegmento)

• Quando la lunghezza del cilindro supera quella di una singola piastra d'acciaio, è necessario arrotolarla in segmenti e poi assemblarla:

• Unire due segmenti cilindrici con coassialità ≤2mm/m e disallineamento della giunzione circonferenziale ≤1,5mm;

• Saldatura circonferenziale: uguale al processo di saldatura longitudinale; dopo la saldatura, rettificare il rinforzo della saldatura a ≤2 mm (per evitare la concentrazione di sollecitazioni).

4. Assemblaggio e saldatura della flangia

• Lavorazione della flangia: I torni CNC lavorano flange (stesso materiale del cilindro) con planarità ≤0,1 mm/m e tolleranza della posizione del foro dei bulloni ±0,5 mm;

• Saldatura di assemblaggio: Assemblare la flangia con la porta del cilindro (perpendicolarità ≤0,5 mm/100 mm), utilizzare la saldatura simmetrica (per ridurre la deformazione) ed eseguire il test ultrasonico (UT) al 100% dopo la saldatura (conforme a JB/T 4730.2 Grado II).

5. Ricottura e correzione della rotondità

• Ricottura complessiva: Ricottura di cilindri di grandi dimensioni (diametro ≥3 m) a 600-650 °C per 4 ore, raffreddamento lento a meno di 300 °C e quindi raffreddamento ad aria per eliminare lo stress residuo di saldatura (stress residuo ≤150 MPa);

• Correzione della rotondità: Correggere la rotondità con una pressa, assicurandosi che la rotondità del cilindro sia ≤3mm/m (controllata con modelli o rotondimetri laser).

6. Montaggio del rivestimento, lavorazione della superficie e trattamento della superficie

• Ruotare la parete interna del cilindro (area di montaggio della camicia) fino a ottenere una rugosità pari a Ra≤12,5μm e una planarità ≤2mm/m;

• Sabbiare la parete esterna fino al grado Sa2,5, quindi applicare il primer (vernice epossidica ricca di zinco, spessore ≥60μm) e la finitura (vernice poliuretanica, spessore ≥40μm).

III. Processo di ispezione dei cilindri del mulino a sfere

1. Ispezione delle materie prime

• Composizione chimica della piastra d'acciaio: l'analisi spettrale verifica il contenuto di C e Mn (conforme agli standard Q355B);

• Proprietà meccaniche: le prove di trazione misurano il limite di snervamento (≥355 MPa) e l'allungamento (≥20%); prove di impatto (-20℃ energia di impatto ≥34 J).

2. Ispezione in corso d'opera (nodi chiave)

• Dopo il rotolamento: Misurare la circonferenza con un metro a nastro (deviazione ±5 mm); verificare l'adattamento dell'arco con i modelli (spazio ≤2 mm);

• Dopo la saldatura:

• Aspetto della saldatura: nessun poro o inclusione di scorie; profondità di sottosquadro ≤0,5 mm, lunghezza ≤10% della lunghezza totale della saldatura;

• Prove non distruttive: UT al 100% per giunzioni longitudinali e circonferenziali (qualificato Grado II); test penetrante al 100% (PT) per giunti a T (collegamenti flangia-cilindro) per garantire l'assenza di crepe.

3. Ispezione della precisione dimensionale

• Diametro e rotondità: Misurare una sezione trasversale ogni 1 m lungo la lunghezza del cilindro, con deviazione del diametro ± 5 mm e rotondità ≤ 3 mm/m;

• rettilineità: Verificare con un collimatore laser, con rettilineità su tutta la lunghezza ≤5 mm (per diametro ≤5 m).

4. Prova idrostatica (controllo delle prestazioni di tenuta)

• Per i cilindri che richiedono la tenuta (ad esempio, mulini a sfere bagnati), eseguire un test idrostatico da 0,3 MPa, mantenendo la pressione per 30 minuti senza perdite (è consentita una leggera trasudazione sui collegamenti delle flange, ma deve interrompersi dopo il serraggio).

5. Ispezione finale dei prodotti finiti

• Qualità dell'aspetto: Nessuna sporgenza significativa sulla parete interna (≤1mm); adesione del rivestimento sulla parete esterna (test della griglia ≥5B);

• Montaggio di prova del rivestimento: installare 3-5 rivestimenti casuali, verificare la vestibilità (spazio ≤1 mm) e l'allineamento dei fori dei bulloni.