هنگام انتخاب گلوله‌های فولادی آهنگری، به چه پارامترهایی باید توجه کرد؟

برای انتخاب درست اندازه، مواد و مشخصات از گلوله های فولادی جعل شده، لازم است به ترکیب شرایط کار (مانند نوع آسیاب، سختی مواد،نیاز به ظرافت خرد کردن) و پارامترهای عملیاتی (مانند سرعت آسیاب)، سرعت پر کردن) ، و توجه به تطابق پارامترهای اصلی کنید. توپ های فولادی جعل شده با ساختار متراکم، قدرت بالا و مقاومت عالی در برابر ضربه مشخص می شوند.بنابراین انتخاب پارامتر باید قابلیت سازگاری آنها را با سناریوهای سنگ زنی سنگین و با تاثیر بالا برجسته کند.شرح مفصل از سه ابعاد: تعیین اندازه، انتخاب تحمل و پارامترهای کلیدی:

اندازه توپ های فولادی جعل شده باید با ساختار آسیاب (قطر داخلی، نوع پوشش) مطابقت داشته باشد و با ویژگی های آسیاب مواد (سختی، اندازه ذرات، شکنندگی) سازگار باشد.هسته این است که تعیین سه پارامتر کلیدی قطر توپ، نسبت اندازه توپ و وزن یک توپ، با در نظر گرفتن کامل مزیت قدرت بالا مواد جعل شده:

قطر توپ به طور مستقیم بر نیروی ضربه و بهره وری آسیاب تاثیر می گذارد، که با حداکثر اندازه ذرات مواد، قطر آسیاب،و مرحله آسیاب √ گلوله های فولادی جعل شده √ مقاومت کششی بالا (≥1000MPa) اجازه می دهد تا قطر گلوله در سناریوهای بار سنگین بزرگتر باشد:

• خرد کردن اولیه (سطح ذرات مواد خام ≥60mm): توپ های قطر بزرگ (60-120mm) برای ایجاد نیروی ضربه قوی، مناسب برای آسیاب های نیمه خودکار،شکننده های مخروط یا آسیاب های توپ سنگ زنی (مقاومت به ضربه فولاد جعل شده از شکستگی در اثر برخورد ذرات بزرگ جلوگیری می کند);
• خرد کردن ثانویه (سطح ذرات ماده خام 15-60mm): توپ های قطر متوسط (40-60mm) برای تعادل ضربه و خرد کردن، قابل استفاده برای آسیاب های توپ عمومی برای مواد متوسط تا سخت (به عنوان مثال، سنگ آهن،سنگ آهک);
• خرد کردن ظریف (حجم ذرات مواد خام ≤15mm): توپ های قطر کوچک (20-40mm) برای افزایش منطقه تماس با مواد،مناسب برای آسیاب های خرد کننده یا سیستم های آسیاب طبقه بندی کننده (ساخت یکنواخت فولاد جعل شده باعث فرسایش مداوم می شود);
• سازگاری ویژه: برای آسیاب های قطر کوچک (Φ≤2.8m) ، حداکثر قطر توپ نباید بیش از 80mm باشد (از تاثیر بیش از حد بر پوشش جلوگیری شود) ؛ برای آسیاب های قطر بزرگ (Φ≥5.0m) ،حداکثر قطر توپ می تواند به 120mm افزایش یابد (استفاده از فولاد جعل شده برای مقاومت در برابر بارهای سنگین);
• مرجع محاسبه: قطر توصیه شده توپ D80 = (7-9) *√ ((حجم ذرات حداکثر ماده، میلی متر) (برای فولاد آلیاژ کربن متوسط ساخته شده)با توجه به سختی مواد ±10٪ تنظیم شود (مواد سخت تر حد بالایی را دارند)، مواد نرم تر حد پایین تری را دارند (حفاظت سختی فولاد جعل شده اجازه می دهد تا تنظیم گسترده تری داشته باشد).

یک اندازه توپ واحد نمی تواند تمام اندازه ذرات در آسیاب را پوشش دهد، بنابراین نسبت معقول توپ های فولادی بزرگ، متوسط و کوچک جعل شده برای به حداکثر رساندن کارایی آسیاب مورد نیاز است:

• خرد کردن کلی (توالی اندازه ذرات مواد 10-60mm): نسبت توپ های بزرگ (60-80mm) : توپ های متوسط (40-60mm) : توپ های کوچک (20-40mm) = 3:4:3، که هم اثر بر ذرات بزرگ و هم خرد کردن ذرات کوچک را تضمین می کند.
• خرد کردن خشن تحت تأثیر (حجم ذرات حداکثر ≥80mm): نسبت توپ های بزرگ را افزایش دهید، نسبت = 5:3:2، ظرفیت خرد کردن ذرات بزرگ را افزایش می دهد (سختی بالای فولاد جعل شده باعث جلوگیری از شکستگی در هنگام برخورد می شود)
• خرد کردن ظریف با استفاده از خرد کننده (حجم ذرات حداکثر ≤15mm): نسبت توپ های کوچک را افزایش دهید، نسبت = 1:3:6، بهبود کارایی تماس سطح با ذرات نازک
• اصل: حجم تجمعی تمام توپ های فولادی قالیبازی شده باید 28 تا 35 درصد از حجم موثر کارخانه را پر کند (سرعت پر شدن). نسبت اندازه توپ باید از "فوق اندازه" جلوگیری کند (به عنوان مثال،بدون پرش مستقیم از 80mm به 40mm بدون توپ های 60mm) برای اطمینان از پر کردن یکنواخت، و تراکم بالای توپ های فولادی جعل شده (≈7.85g / cm3) به بهبود انرژی حرکتی آسیاب کمک می کند.

وزن یک گلوله توسط قطر گلوله و تراکم مواد تعیین می شود (تراکم فولاد جعل شده بالاتر از فولاد ریخته شده است) و بر مصرف برق و عمر کار آسیاب تأثیر می گذارد:

• آسیاب با قدرت کم (≤1500kW): برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد سیستم محرک، گلوله های فولادی جعل شده سبک تر (m=0.8-2.5kg، قطر مربوطه 40-60mm) را انتخاب کنید.
• آسیاب با قدرت بالا (> 2500kW): استفاده از توپ های فولادی تخته شده سنگین تر (m=2.5-6kg،قطر مربوطه 60-100mm) برای مطابقت با تقاضای ضربه بالا (استیل تراشیده شده قدرت بالا تحمل بار سنگین بدون تغییر شکل);
• اصل تعادل فرسایش: وزن یک توپ باید میزان فرسایش یکسانی را تضمین کند. به عنوان مثال، توپ های فولادی 42CrMo با قطر 60 میلی متر دارای وزن ~ 1.15 کیلوگرم هستند.که برای اکثر آسیاب های متوسط قدرت مناسب است، و ساختار جعل شده آنها از فرسایش نامتناسبی ناشی از نقایص داخلی جلوگیری می کند.

توپ های فولادی جعل شده در شرایط برخورد با سرعت بالا (سرعت برخورد تا 6-9 متر در ثانیه) و اصطکاک کار می کنند، بنابراین کنترل تحمل باید از فرسایش نامنظم جلوگیری کند.لرزش آسیاب یا پر کردن ضعیف:

• برای توپ هایی با قطر ≤40mm: تحمل ±0.4mm (ISO 3290 کلاس G3) ، اطمینان از تماس یکنواخت بین توپ های کوچک و ذرات نازک (دقیقت جعل انحراف اندازه را کاهش می دهد)
• برای گلوله هایی که قطر آنها 40 تا 80 میلی متر است: تحمل ±0.8 میلی متر (ISO 3290 کلاس G4) ، تعادل کارایی پردازش و ثبات اندازه؛
• برای توپ هایی که قطر آنها >80 میلی متر است: تحمل ±1.2 میلی متر (ISO 3290 کلاس G5) که اجازه انحراف مناسب را بدون تاثیر بر اثر ضربه می دهد.
• الزامات کلیدی: حداکثر تفاوت قطر بین توپ های فولادی در یک کارخانه نباید بیش از 1.5 میلی متر باشد.اجتناب از نیروی ضربه نامنظم که منجر به فرسایش محلی پوشش می شود (سختی بالای فولاد جعل شده تأثیر انحراف اندازه را تقویت می کند).

• خطای گردی ≤0.25mm (برای قطر ≤60mm) یا ≤0.4mm (برای قطر >60mm) ، اندازه گیری شده توسط یک متر گردی
• اهمیت: گلوله های فولادی غیر گرد ساخته شده باعث ارتعاش شدید آسیاب در هنگام چرخش با سرعت بالا (سرعت آسیاب 18-26r / min) می شود، مصرف انرژی را 8-12٪ افزایش می دهد و فرسایش پوشش را تسریع می کند.که به دلیل چگالی بالاتر از توپ های گچ آشکارتر است.

• خشکی سطحی: Ra ≤1.2μm (پس از جعل) ، از بین بردن مقیاس جعل و بورس سطح صاف فولاد جعل شده باعث کاهش چسبندگی مواد و خراش پوشش می شود.
• یکسانی سختی سطح: تفاوت سختی ≤3HRC در سراسر سطح توپ (تجسم + درمان حرارتی تضمین توزیع یکنواخت سختی) ، اجتناب از پوشیدن محلی؛
• چیمفرنگ لبه: هیچ لبه تیز (تغییر پلاستیکی فولاد جعل شده در طول پردازش به طور طبیعی لبه های گرد را تشکیل می دهد) ، جلوگیری از آسیب به پوشش و مواد.

توپ های فولادی جعل شده عمدتاً از فولاد آلیاژ با قدرت و سختی بالا ساخته شده اند و پارامترها بر اساس مکانیسم فرسایش (فرسایش ضربه + فرسایش خیس کننده) انتخاب می شوند:

• مقاومت در برابر فرسایش: میزان فرسایش حجم ≤0.06cm3/(kg·m) (بررسی ASTM G65) ، 20-30٪ بهتر از توپ های فولادی ریخته شده به دلیل تراکم جعل شده؛
• درمان حرارتی: فرآیند خنک کردن + تند کردن (تجزیه دانه های فولاد جعل شده پس از درمان حرارتی، سختی و سختی را بهبود می بخشد).

• سازگاری نرخ پر کردن: هنگامی که نرخ پر کردن 33-36٪ (پولیدن بالا) است، توپ های فولادی قالیبازی شده با سختی بالا (HRC + 3) را برای مقاومت در برابر اصطکاک افزایش یافته انتخاب کنید؛ هنگامی که نرخ پر کردن 28-32٪ (پولیدن پایین) است،استفاده از فولاد جعل شده با سختی بالا (e.g، 50Mn2) برای جلوگیری از شکستگی بیش از حد ضربه؛
• تطبیق محیط پیس: پیسیدن مرطوب (محيط گندم) → انتخاب فولاد جعل شده مقاوم به خوردگی (به عنوان مثال، 42CrMo با پوشش ضد زنگ) برای جلوگیری از زنگآسیاب خشک (محيط پودر) → مقاومت در برابر فرسایش (فولاد جعل شده با کروم بالا) را تاکید کنید;
• سازگاری با دما: خرد کردن در دماهای بالا (دما مواد ≥180°C) → انتخاب فولاد جعل شده مقاوم به گرما (به عنوان مثال،35CrMoV) برای جلوگیری از کاهش سختی (استقرار گرمایش فولاد جعل شده بهتر از فولاد ریخته شده است).

• ساختار جامد: توپ های فولادی جعل شده همه جامد هستند (بدون منافذ داخلی یا حفره های انقباض، یک نقص رایج در توپ های گداخته) ، تضمین قدرت یکنواخت و جلوگیری از شکستگی ناگهانی در اثر ضربه؛
• فرآیند درمان حرارتی: خاموش کردن + دمای پایین برای تشکیل ساختار مارتنسیتیتعادل سختی و سختی استیل تقلبی پاسخ به درمان حرارتی بهتر از فولاد ریخته شده به دلیل ترکیب یکنواخت است;
• سفارشی سازی اندازه: برای آسیاب های تخصصی (به عنوان مثال آسیاب های آزمایشی در مقیاس کوچک، آسیاب های نیمه خودکار قطر بزرگ) ، توپ های فولادی جعل شده می توانند در قطر (10-150 میلی متر) و وزن سفارشی شوند.با زمان تحویل کوتاه تر از توپ های گداخته شده برای اندازه های غیر استاندارد.