Cilindro de moinho de bolas

Introdução detalhada, processo de fabricação e processo de inspeção de cilindros de moinho de bolas

I. Funções e características estruturais dos cilindros de moinhos de bolas

• Alta resistência e rigidez: Resistir à deformação radial (a deflexão dos cilindros com diâmetro ≥5m deve ser ≤1mm/m);

• Resistência ao desgaste: As paredes internas devem resistir à erosão a longo prazo por meios e materiais (vida útil ≥5 anos);

• Desempenho de vedação: Garantir o aperto nas conexões com eixos ocos em ambas as extremidades para evitar vazamento de material;

• Estabilidade: Desvio do centro de gravidade durante a rotação ≤0,1 mm/m para evitar vibração severa.

• Formato: Cilíndrico (diâmetro 1-5m, comprimento 3-10m), com flanges em ambas as extremidades conectadas a eixos ocos por meio de soldagem ou parafusos;

• Parede interna: Soldada com revestimentos resistentes ao desgaste (aço de alto manganês ZGMn13 ou ferro fundido de alto cromo), fixada por parafusos (espaçamento de 300-500 mm);

• Material: Corpo do cilindro comumente usado Aço estrutural de carbono Q235B (pequeno a médio porte) ou Aço de baixa liga e alta resistência Q355B (tamanho grande, limite de escoamento ≥355MPa), com espessura de parede de 15-50 mm (aumentando com o diâmetro).

II. Processo de Fabricação de Cilindros de Moinho de Bolas (Tomando como Exemplo os Grandes Cilindros Q355B)

1. Pré-tratamento e corte de matéria-prima

• Matéria-prima: São selecionadas chapas de aço Q355B com espessura de 15-50 mm, acompanhadas de certificados de material (composição química: C≤0,20%, Mn 1,2-1,6%, limite de escoamento ≥355MPa);

• Corte:

• Cortar chapas de aço de acordo com o tamanho do cilindro expandido (circunferência = π×diâmetro), deixando uma margem de soldagem de 50-100 mm na direção do comprimento;

• Corte CNC (chama ou plasma), com perpendicularidade da superfície de corte ≤1mm/m e sem trincas nas bordas (verificado com lupa de 10x).

2. Laminação e Soldagem (Processo Chave)

• Rolando:

• Pré-aqueça as chapas de aço a 150-200℃ (para evitar o endurecimento por trabalho a frio), enrole em cilindros usando uma máquina de laminação de placas de três rolos (desvio de diâmetro ±5mm);

• Deixe uma folga de 2-3 mm na junta, com desalinhamento ≤1 mm (para garantir a qualidade da soldagem);

• Soldagem:

• Soldagem de costura longitudinal: Utilizar soldagem automática por arco submerso (arame H08MnA, fluxo HJ431), com soldagem de duas camadas (solda de suporte + solda de cobertura), corrente de soldagem 600-800A, tensão 30-36V;

• Tratamento pós-soldagem: Realize imediatamente o pós-aquecimento a 250-300℃ por 2 horas para eliminar o estresse da soldagem e limpe as raízes com goivagem a arco de carbono (para garantir a penetração).

3. Montagem e Soldagem de Costura Circunferencial (Emenda de Cilindros Multissegmentares)

• Quando o comprimento do cilindro excede o comprimento de uma única chapa de aço, ele precisa ser laminado em segmentos e depois montado:

• Unir dois segmentos cilíndricos com coaxialidade ≤2mm/m e desalinhamento da costura circunferencial ≤1,5mm;

• Soldagem de costura circunferencial: Igual ao processo de costura longitudinal; após a soldagem, retifique o reforço de solda para ≤2 mm (para evitar concentração de tensões).

4. Montagem e soldagem de flanges

• Processamento de flanges: Flanges de máquinas de tornos CNC (mesmo material do cilindro) com planicidade ≤0,1 mm/m e tolerância de posição do furo do parafuso ±0,5 mm;

• Soldagem de montagem: Monte o flange com a porta do cilindro (perpendicularidade ≤0,5 mm/100 mm), use soldagem simétrica (para reduzir a deformação) e execute 100% de testes ultrassônicos (UT) após a soldagem (compatível com JB/T 4730.2 Grau II).

5. Recozimento e correção de circularidade

• Recozimento geral: Recozer cilindros grandes (diâmetro ≥3m) a 600-650℃ por 4h, resfriar lentamente até abaixo de 300℃ e depois resfriar ao ar para eliminar o estresse residual de soldagem (estresse residual ≤150MPa);

• Correção de circularidade: Corrija a circularidade com uma prensa, garantindo que a circularidade do cilindro seja ≤3 mm/m (verificada com gabaritos ou medidores de circularidade a laser).

6. Processamento de superfície e tratamento de superfície de montagem do revestimento

• Tornear a parede interna do cilindro (área de montagem do revestimento) para uma rugosidade de Ra≤12,5μm e planura ≤2mm/m;

• Aplique jato de areia na parede externa até o grau Sa2.5 e, em seguida, aplique primer (tinta epóxi rica em zinco, espessura ≥60μm) e acabamento (tinta de poliuretano, espessura ≥40μm).

III. Processo de Inspeção de Cilindros de Moinhos de Bolas

1. Inspeção de matéria-prima

• Composição química da chapa de aço: Análise espectral verifica os teores de C e Mn (em conformidade com os padrões Q355B);

• Propriedades mecânicas: Os testes de tração medem a resistência ao escoamento (≥355MPa) e o alongamento (≥20%); testes de impacto (energia de impacto de -20℃ ≥34J).

2. Inspeção em processo (nós-chave)

• Depois de rolar: Medir a circunferência com uma fita métrica (desvio ±5mm); verificar o ajuste do arco com modelos (folga ≤2mm);

• Após a soldagem:

• Aparência da solda: Sem poros ou inclusões de escória; profundidade do rebaixo ≤0,5 mm, comprimento ≤10% do comprimento total da solda;

• Testes não destrutivos: 100% UT para costuras longitudinais e circunferenciais (qualificação Grau II); 100% teste de penetração (PT) para juntas em T (conexões flange-cilindro) para garantir que não haja rachaduras.

3. Inspeção de precisão dimensional

• Diâmetro e circularidade: Medir uma seção transversal a cada 1m ao longo do comprimento do cilindro, com desvio de diâmetro ±5mm e circularidade ≤3mm/m;

• Retidão: Verifique com um colimador a laser, com retidão de comprimento total ≤5 mm (para diâmetro ≤5 m).

4. Teste hidrostático (inspeção de desempenho de vedação)

• Para cilindros que exigem vedação (por exemplo, moinhos de bolas úmidos), realize um teste hidrostático de 0,3 MPa, mantendo a pressão por 30 minutos sem vazamentos (um pequeno suor nas conexões do flange é permitido, mas deve parar após o aperto).

5. Inspeção final dos produtos acabados

• Qualidade da aparência: Sem saliências significativas na parede interna (≤1mm); adesão do revestimento na parede externa (teste de grade ≥5B);

• Teste de montagem do revestimento: instale de 3 a 5 revestimentos aleatórios, verifique o ajuste (folga ≤ 1 mm) e o alinhamento dos furos dos parafusos.