Máquina de alimentação de moinho de bolas

Introdução detalhada aos alimentadores de moinhos de bolas e seus processos de fabricação e inspeção

I. Funções e tipos de alimentadores de moinhos de bolas

1. Classificação por Estrutura e Princípio de Funcionamento

• Alimentador de parafuso

• Estrutura: Composta por uma lâmina helicoidal, calha transportadora, motor de acionamento e redutor. Os materiais são empurrados pela rotação da lâmina helicoidal.

• Características: Excelente vedação (adequado para materiais empoeirados ou tóxicos), com quantidade de alimentação ajustável por meio de controle de velocidade. Aplicável a materiais granulares ou em pó (p. ex., carvão pulverizado, farinha de cimento cru), mas sujeito a entupimentos com materiais viscosos.

• Alimentador de correia

• Estrutura: Consiste em uma correia transportadora, roletes, tambor de acionamento, dispositivo tensor e motor regulador de velocidade. Os materiais são transportados por atrito entre a correia e os materiais.

• Características: Grande capacidade de alimentação (até centenas de toneladas por hora) e forte adaptabilidade (capaz de transportar grandes pedaços, como minérios). No entanto, possui vedação deficiente e requer proteção contra poeira.

• Alimentador vibratório

• Estrutura: Inclui uma calha, motor de vibração (ou vibrador de eixo excêntrico) e suportes de mola. Os materiais deslizam pela calha por meio de vibração periódica.

• Características: Permite alimentação uniforme e contínua, podendo peneirar materiais simultaneamente (com uma peneira no fundo da calha). Adequado para materiais granulares e de baixa densidade (por exemplo, minério de ferro), mas pode triturar materiais quebradiços.

• Alimentador de pratos

• Estrutura: Composta por placas de corrente, rodas dentadas e uma unidade de transmissão. As placas de corrente são feitas de chapas de aço resistentes ao desgaste e os materiais são transportados por meio de transmissão por corrente.

• Características: Capacidade de carga extremamente alta (capaz de transportar grandes pedaços com peso ≥1 tonelada), adequado para alimentar grandes moinhos de bolas com materiais grosseiramente britados (por exemplo, moinhos de bolas de mineração). No entanto, é volumoso e caro.

2. Requisitos básicos de desempenho

• Uniformidade de alimentação: Flutuação ≤±5% (para garantir carga estável do moinho de bolas);

• Ampla faixa de ajuste: a quantidade de alimentação pode ser ajustada continuamente entre 20% e 100% do valor do projeto;

• Resistência ao desgaste: Os componentes em contato com materiais (por exemplo, lâminas de parafusos, correias, placas de corrente) devem usar materiais resistentes ao desgaste (aço com alto teor de manganês, ferro fundido resistente ao desgaste);

• Confiabilidade: Tempo médio entre falhas ≥8.000 horas.

II. Processo de Fabricação de Alimentadores de Moinhos de Bolas

1. Fabricação de componentes-chave

• Calha (componente central em contato com materiais)

• Material: Calhas pequenas e médias usam chapas de aço Q355B (8-12 mm de espessura); calhas grandes ou de alto desgaste usam aço de alto manganês ZGMn13 (15-20 mm de espessura).

• Processo de fabricação:

1. Corte CNC: corte de chapas de aço, garantindo tolerâncias de comprimento e largura de ±2mm;

2. Conformação: Dobrar as laterais da calha com uma máquina de dobrar (ângulo de 90°±1°) e soldar reforços (espaçamento de 300-500 mm para aumentar a rigidez);

3. Soldagem: Soldagem com proteção gasosa para costuras, seguida de recozimento para alívio de tensões a 200°C por 2h. As soldas devem passar pela inspeção MT (Grau II);

4. Tratamento de superfície: Jateamento de areia (grau Sa2.5) e, em seguida, pulverização de revestimento resistente ao desgaste (por exemplo, carboneto de tungstênio, 0,3-0,5 mm de espessura) ou revestimento com eletrodos resistentes ao desgaste (dureza ≥55HRC).

• Motor de vibração e vibrador

• Motor de vibração: adquirido como produto padrão (por exemplo, série YZU) com força de excitação correspondente (5-50 kN, calculada com base no peso da calha e na quantidade de alimentação).

• Vibrador de eixo excêntrico (tipo não motorizado):

1. Eixo: Forjado em aço 45#, temperado e revenido (dureza 220-250HBW), com tolerância do círculo externo IT6 e rugosidade da superfície Ra≤1,6μm após torneamento de acabamento;

2. Bloco excêntrico: Fundido em HT300, submetido a testes de balanceamento estático após usinagem grosseira (desbalanceamento ≤5g·cm) e conectado ao eixo por meio de uma chaveta (ajuste H7/k6).

• Dispositivo de suporte de mola

• Material: aço para molas 60Si2Mn, enrolado a frio e temperado (resfriamento a óleo de 860°C) + revenido em temperatura média (420°C), com dureza de 45-50HRC e tolerância de comprimento livre de ±1mm.

2. Processo de montagem

1. Soldagem da estrutura: Soldagem da estrutura com aço angular Q235B, seguida de recozimento de alívio de tensão (300℃×2h) para garantir perpendicularidade da estrutura ≤1mm/m;

2. Instalação de componentes:

• Os suportes da mola são aparafusados à estrutura e à calha (o torque de pré-carga do parafuso atende aos requisitos de projeto, por exemplo, 350 N·m para parafusos M20);

• O vibrador é instalado no centro de gravidade da calha, rigidamente conectado à calha por meio de parafusos, garantindo que o eixo do vibrador fique paralelo à linha central da calha (desvio ≤0,5 mm/m);

3. Montagem do sistema elétrico: Instalação de motor regulador de velocidade, conversor de frequência (1,5-15kW, faixa de frequência 5-50Hz) e sistema de controle (com capacidade de ajuste remoto da quantidade de alimentação);

4. Operação de teste: operação sem carga por 2 horas para verificar a estabilidade da vibração (desvio de amplitude ≤0,2 mm), ruído (≤85 dB) e ausência de folga ou travamento.

III. Processo de Inspeção de Alimentadores de Moinhos de Bolas

1. Inspeção de Matéria-Prima e Componentes

• Inspeção de materiais:

• Peças resistentes ao desgaste (aço com alto teor de manganês ZGMn13): Análise espectral para verificar o teor de Mn (11-14%), dureza ≥200HBW (≥300HBW após envelhecimento);

• Aço para mola (60Si2Mn): Ensaio de tração para verificar resistência à tração ≥1270MPa, resistência ao escoamento ≥1100MPa e tenacidade ao impacto ≥60J/cm².

• Inspeção de dimensões de componentes:

• Lâminas de parafuso: tolerância de passo ±2mm, desvio de espessura da lâmina ≤-0,5mm (para evitar emperramento devido à espessura excessiva);

• Calha vibratória: Comprimento e largura medidos com uma fita de aço (tolerância ±5mm) e planura do fundo da calha ≤3mm/m (detectada com um nível).

• Inspeção de tratamento térmico:

• Eixo excêntrico: Dureza 220-250HBW (durômetro Brinell), com profundidade da camada temperada ≥1/3 do diâmetro do eixo;

• Mola: Dureza 45-50HRC (durômetro Rockwell), submetida a teste de compressão (comprimida a 1,5 vezes o curso de trabalho, mantida por 10 minutos sem deformação permanente).

2. Inspeção de montagem

• Inspeção de precisão estática:

• Perpendicularidade do quadro: Detectada com nível laser, desvio ≤1mm/m;

• Precisão da instalação do vibrador: Paralelismo entre o vibrador e a calha medido com um relógio comparador, desvio ≤0,5 mm/m.

• Inspeção de desempenho dinâmico:

• Teste sem carga: execução por 2 horas, registro de amplitude (com um medidor de amplitude), aumento de temperatura do rolamento (≤40℃, temperatura ambiente +40℃) e verificação de ausência de fixadores soltos (sem alteração de torque após nova verificação);

• Teste de carga: carga escalonada de 50%, 100% e 120% da quantidade de alimentação projetada, com duração de 1 hora por etapa. A uniformidade da alimentação é detectada por pesagem (5 pesagens consecutivas, desvio ≤±5%);

• Teste de sobrecarga: execução a 150% da carga de projeto por 30 minutos, verificando se não há deformação plástica na calha ou nas molas.

3. Aceitação final

• Qualidade da aparência: espessura do revestimento de superfície (primer + acabamento) ≥80μm (medida com um medidor de espessura de revestimento), sem manchas ou descascamentos e marcações claras (modelo, quantidade de alimentação, peso);

• Desempenho de segurança: tempo de resposta do botão de parada de emergência ≤0,5s, classificação IP da capa protetora ≥IP54 (à prova de poeira);

• Documentos técnicos: Fornecimento de um certificado de produto, manual de operação (incluindo diagrama de instalação e ciclo de manutenção) e relatórios de materiais para componentes principais.

IV. Resumo