Brusni valjak naspram brusnog prstena: Vodič za trošenje i zamjenu

Pad količine praha rijetko je misteriozan. Devet puta od deset, krivac je isti: valjak za mljevenje, prsten za mljevenje ili oboje. Ove dvije komponente uzimaju svaki gram materijala između sebe i usitnjavaju ga u gotov prah — a to plaćaju vlastitom masom. Razumijevanje kako se svaki nosi, zašto se uzorci razlikuju i točno kada ih povući prije nego što vas koštaju neplaniranog zatvaranja razlika je između tvornice koja dobro radi i skupe.

Dva dijela, jedan sustav mljevenja

Unutar komore za mljevenje Raymond mlina, valjak za mljevenje i prsten za mljevenje raditi kao usklađeni par. Glavna osovina rotira okvir u obliku zvijezde - obično nosi tri do sedam valjaka - a centrifugalna sila pritišće svaki valjak prema van prema unutarnjoj površini nepokretnog brusnog prstena. Sirovi materijal, koji se kontinuirano ubacuje u razmak između njih, drobi se ovim pritiskom kotrljanja i trenjem smicanja u ciljnu finoću.

Valjak je pokretni element: vrti se oko vlastite osi dok kruži oko prstena, stvarajući stalni kontakt i s materijalom i s unutarnjom stijenkom prstena. Prsten je fiksan: apsorbira udar koji se prenosi kroz sloj materijala i troši se iznutra prema van. Isti sustav brušenja, dva vrlo različita profila naprezanja — i ta razlika određuje kako svaki dio kvari. Ako želite usporedite učinak mlina Raymond, potrošnju energije i dugoročne troškove u odnosu na druge vrste mlinova, habanje ova dva dijela je ključna varijabla u toj jednadžbi.

Kako se brusni valjak nosi

Valjak za mljevenje doživljava ono što inženjeri zovu trenje točkastog kontakta . Budući da se zakrivljena površina valjka susreće sa zakrivljenom unutarnjom stijenkom prstena kroz tanku podlogu materijala, opterećenje je koncentrirano duž uske kontaktne trake umjesto da se širi preko široke površine. Tijekom vremena, ovo koncentrira trošenje na rubovima i vanjskoj kruni prednje strane valjka.

Uzorak trošenja je progresivan, ali neujednačen. U ranim fazama, valjak postupno gubi svoj izvorni profil, a razmak između valjka i prstena se povećava. Izlaz ostaje prihvatljiv. Kako se trošenje produbljuje, pritisak mljevenja opada, sloj materijala postaje sve teže kontrolirati, a finoća počinje biti grublja. S tvrdim materijalima — kvarcnim pijeskom, dijabazom ili rudama s visokim udjelom silicijevog dioksida — životni vijek valjka može pasti na čak 1500 radnih sati. S mekšim nemetalnim mineralima, isti valjak može trajati 2000 do 3000 sati prije nego što dosegne prag zamjene.

Stanje ležaja izravno je povezano s trošenjem valjka. Svakih 500 do 600 sati rada, kotrljajući ležajevi unutar rukavca valjka moraju se očistiti i pregledati. Infiltracija prašine primarni je ubojica ležaja: nakon što se brtva razgradi, abrazivne čestice probijaju se u sklop ležaja i ubrzavaju unutarnje oštećenje znatno ispred same površine valjka. Za konfiguracije velikog kapaciteta kao što je a Raymond klatni mlin s 4 valjka , održavanje ležaja na sva četiri sklopa mora biti pažljivo koordinirano kako bi se izbjegle postupne kvarove.

Kako se brusni prsten nosi

Prsten za mljevenje se troši iznutra, budući da pritisak valjka kontinuirano brusi obod unutarnje stijenke. Budući da su valjci ravnomjerno raspoređeni, a prsten nepomičan, trošenje je raspoređeno po cijelom unutarnjem promjeru — ravnomjernije od trošenja valjaka, ali ne manje ozbiljno.

Praktična posljedica je da se unutarnji promjer prstena postupno povećava. Kako se to događa, razmak između valjka i prstena se širi, smanjujući pritisak mljevenja i dopuštajući grubljim česticama da prođu kroz njih bez da budu potpuno obrađene. U visokofrekventnim primjenama - na primjer, mljevenje kalcijevog karbonata od 325 mesh - prsten za mljevenje može trebati zamijeniti četiri do šest puta godišnje u uvjetima kontinuirane proizvodnje. U manje zahtjevnim primjenama, prsten traje duže od valjka u većini ciklusa zamjene.

Jedna važna razlika: budući da je trošenje prstena ravnomjernije, pad performansi u ranoj fazi je blaži i lakše ga je propustiti. Operateri koji se oslanjaju samo na vizualne provjere na pristupnim vratima možda neće uočiti istrošenost prstena sve dok ono već značajno ne degradira kvalitetu proizvoda. Potrebni su alati za mjerenje, a ne samo oči.

Roller vs. Ring: Što prvo ne uspije?

U tipičnim uvjetima rada, valjak za mljevenje se troši brže od prstena za mljevenje. Razlog je mehanički: valjak je aktivni element, podvrgnut i rotaciji i orbitalnom gibanju, dok prsten apsorbira opterećenje pasivno. Kontaktno naprezanje valjka je koncentrirano; prsten je podijeljen. Valjkasti ležajevi uvode dodatni način kvara koji prsten ne dijeli.

Ipak, pravilo nije apsolutno. S vrlo abrazivnim materijalima za punjenje pri visokoj propusnosti, prsten se može istrošiti brzinom koja je jednaka ili veća od valjka. Uvijek pratite oba dijela neovisno radije nego pretpostavljajte da će jedan uvijek nadživjeti drugi.

Znakovi upozorenja koje ne smijete zanemariti

Wear se rijetko glasno najavljuje. Signali su obično postupni — što olakšava racionalizaciju svakog od njih sve dok kumulativni učinak ne postane kriza. Sljedeći pokazatelji trebali bi potaknuti trenutačno mjerenje dimenzija valjka i prstena:

• Učinak opada bez promjene brzine dodavanja ili materijala. Mlin koji proizvodi manje praha po satu uz isto opterećenje melje manje učinkovito - prvi i najpouzdaniji znak da su kontaktne površine izgubile svoj profil.
• Finoća proizvoda postaje grublja pri nepromijenjenim postavkama klasifikatora. Kada istrošeni dijelovi više ne mogu stvarati odgovarajući pritisak mljevenja, prevelike čestice prolaze kroz njih koje bi se prethodno vratile na ponovno brušenje.
• Struja glavnog motora neočekivano raste. Kako se razmak između valjka i prstena mijenja s trošenjem, mlin to može kompenzirati povlačenjem više snage. Vrijedi istražiti trajni trenutni porast bez promjene hrane.
• Nenormalne vibracije ili nepravilna buka iz komore za mljevenje. Istrošeni profil valjka ili neravna površina prstena stvara uzorke vibracija koji se razlikuju od normalnog rada. Svaki novi metalni zvuk - osobito ritmički udar - zahtijeva trenutnu provjeru kontakta metala s metalom.
• Povećano curenje prašine oko pristupnih vrata ili kućišta. Istrošeni dijelovi mijenjaju unutarnju ravnotežu protoka zraka i mogu uzrokovati istjecanje praha na spojevima koji su prethodno bili zabrtvljeni pozitivnom razlikom tlaka.

Teška ograničenja: kada morate zamijeniti

Osim gore navedenih signala performansi, postoje dva apsolutna praga koji definiraju obaveznu zamjenu bez obzira na performanse mlina:

Minimalna debljina stijenke: 10 mm. Kada se valjak za mljevenje ili prsten za mljevenje istroše do preostale debljine stijenke ispod 10 mm, moraju se odmah zamijeniti. U ovoj točki strukturni integritet dijela nije dovoljan da izdrži radna opterećenja, a rizik od loma naglo raste.

Smanjenje promjera valjka od 5% ili više. Nakon što se vanjski promjer valjka smanji za 5% u odnosu na njegovu nominalnu dimenziju, pritisak mljevenja i učinkovitost su ugroženi do točke gdje daljnji rad čini više štete drugim komponentama nego što vrijedi sam valjak. Mjerite profilnom mjerom, a ne okom.

Najopasniji način kvara je izravni kontakt metal na metal između valjka i prstena. To se događa kada su oba dijela istrošena kroz svoj radni sloj do osnovnog metala. Rezultirajuća udarna opterećenja uzrokuju iznenadna, ozbiljna oštećenja glavnog vratila, ležajeva i kućišta - oštećenje čije je popravljanje daleko skuplje i dugotrajnije od planirane zamjene istrošenih dijelova. Ako mlin proizvede iznenadni oštri metalni zvuk tijekom rada, odmah ga isključite i pregledajte.

Odabir materijala za produljenje vijeka trajanja

Materijal koji se koristi za izlijevanje valjaka i prstenova za mljevenje ima veći učinak na vijek trajanja nego što većina operatera misli. Tri obitelji legura dominiraju ovim područjem, a odabir pogrešne za vaš sirovinski materijal značajno će skratiti interval trošenja bez obzira na to koliko se mlin održava.

• 65Mn čelik od legure mangana — Najčešće korištena opcija. Dobar balans tvrdoće i žilavosti, pogodan za meke do srednje tvrdoće materijala kao što su vapnenac, gips, kalcit i barit. Isplativo za aplikacije s visokom frekvencijom zamjene.
• ZGMn13 čelik s visokim udjelom mangana (Mangan 13) — Preferira se za tvrde i abrazivne sirovine uključujući kvarc, dijabaz i rude s visokim sadržajem silicija. Ova legura nije najteža u skupini, ali ima izvanrednu udarnu žilavost — stvrdnjava se pod pritiskom na pritisak, postajući tvrđa kako se troši. Ispravan izbor kada tvrdoća uvlačenja dovodi do preranog kvara valjaka.
• Lijevano željezo s visokim sadržajem kroma (Cr13, Cr23, Cr26) — Najveća tvrdoća od tri. Najprikladnije za aplikacije finog brušenja gdje je otpornost na habanje primarna briga i gdje su udarna opterećenja relativno niska. Vrhunska cijena, ali dijelovi od legure otporne na habanje mogu pod odgovarajućim uvjetima pružiti radni vijek 1,7 do 2,5 puta duži od standardnih habajućih dijelova.

Načelo usklađivanja je jednostavno: tvrdo uvlačenje zahtijeva žilavu ​​leguru (Mn13), abrazivno fino brušenje zahtijeva tvrdu leguru (visoki Cr), primjene opće namjene koriste 65Mn. Neusklađenost - na primjer, korištenje visoko-Cr dijelova na udarnoj, teškoj primjeni - dovodi do krhkog loma, a ne do postupnog trošenja. The Standardna metoda ispitivanja ASTM G65 za mjerenje otpornosti na habanje suhog pijeska je prihvaćena referentna vrijednost u industriji za usporedbu kandidata za legura prije obvezivanja na promjenu specifikacije.

Praktičan raspored zamjene

Reaktivna zamjena — čekanje dok se proizvodnja ne smanji kako bi se promijenili potrošni dijelovi — najskuplja je dostupna strategija održavanja. Sljedeća struktura intervala ugrađuje upravljanje trošenjem u radnu rutinu umjesto da ga tretira kao hitnu reakciju.

• Dnevno (svaka smjena): Vizualna provjera površina valjaka i prstena kroz inspekcijska vrata. Osluškujte bilo kakvu promjenu zvuka rada. Zabilježite očitanja struje motora.
• Tjedno: Detaljan vizualni pregled profila krune valjka i unutarnje površine prstena za vidljive utore, udubljenja ili neravnomjerno trošenje. Provjerite jesu li spojni vijci i matice na uređaju s valjcima labavi. Provjerite razinu maziva u valjkastim ležajevima.
• Mjesečno: Izmjerite vanjski promjer valjka i unutarnji promjer prstena odgovarajućim mjeračima. Zabilježite očitanja u odnosu na osnovnu liniju. Usporedite podatke o finoći i izlazu u odnosu na prethodni mjesec. Svaki mjerljivi trend prema pragovima zamjene trebao bi pokrenuti odluku o nabavi - a ne čekati i vidjeti.
• Svakih 500–600 radnih sati: Potpuna demontaža sklopa valjka za mljevenje. Očistite i pregledajte sve kotrljajuće ležajeve unutar rukavca valjka. Zamijenite sve oštećene ležajeve ili brtve prije ponovnog sastavljanja. O ovom intervalu se ne može pregovarati — kvarovi ležajeva brzo se kaskadno prenose na vratilo valjka i oštećenje kućišta.
• Tromjesečno (ili u intervalu od 500 sati): Kompletan remont komore za mljevenje. Zamijenite valjke i prsten prema akumuliranim mjerenjima. Provjerite poravnanje glavnog vratila. Očistite komoru za mljevenje od pakiranog materijala. Ovo je pravi trenutak za promjenu specifikacije legure ako su stope trošenja pokazale neusklađenost.

Dokumentacija je važna. Bilježenje datuma zamjene, izmjerenih dimenzija u svakom intervalu i materijala koji se obrađuje daje vam pouzdan model stope istrošenosti za vašu specifičnu operaciju — onaj koji će vam reći, unutar nekoliko tjedana, kada je rok za sljedeću zamjenu. Neplanirani zastoji imaju izravne troškove; dobro održavan sustav evidencije najjeftinije je osiguranje protiv toga. Za potpuniju sliku o tome kako troškovi trošnih dijelova utječu na ukupnu ekonomičnost opreme, pogledajte ovu analizu čimbenici koji pokreću ukupnu cijenu Raymond mlina .