Tampa de descarga do moinho de bolas

Introdução detalhada, processo de fabricação e processo de inspeção de tampas de extremidade de descarga de moinho de bolas

I. Funções e características estruturais das tampas de descarga

• Orientação de descarga de material: Por meio de estruturas cônicas internas ou placas de grade (em moinhos de bolas do tipo grade), materiais moídos qualificados são direcionados para a porta de descarga para evitar retenção;

• Proteção de vedação: coopera com dispositivos de vedação externos (como vedações de labirinto ou vedações pneumáticas) para evitar vazamento de poeira e polpa (em moinhos de bolas úmidos) do cilindro;

• Suporte de carga estrutural: como suporte final para o cilindro, ele é soldado ou parafusado ao eixo oco, suportando parte do peso próprio do cilindro e das cargas de impacto do meio de moagem.

• Formato: Estrutura predominantemente em forma de disco flangeado, com o centro conectado ao eixo oco e a borda fixada ao cilindro por meio de parafusos de flange. Seu diâmetro corresponde ao do cilindro (tipicamente 1-5 m);

• Material: Requer resistência e tenacidade. Usinas de pequeno e médio porte costumam utilizar Aço carbono Q235B, enquanto modelos grandes ou pesados adotam Aço de baixa liga Q355B (resistência ao escoamento ≥355MPa) com espessura de parede de 25-80mm (aumentando com o diâmetro);

• Detalhes do projeto: O lado interno pode ser soldado com placas de grade (tipo grade) ou revestimentos resistentes ao desgaste (material: ZGMn13). O centro é usinado com um furo escalonado que se adapta ao eixo oco, e o lado externo é equipado com uma ranhura de vedação (para instalação de vedações).

II. Processo de fabricação de tampas de extremidade de descarga (tomando como exemplo as tampas de extremidade grandes Q355B)

1. Pré-tratamento e corte de matéria-prima

• Seleção de matéria-prima: Utilizam-se chapas de aço Q355B com espessura de 25 a 80 mm, acompanhadas de certificados de material (composição química: C ≤ 0,20%, Mn 1,2 a 1,6%). As propriedades mecânicas devem atender à resistência à tração de 470 a 630 MPa e ao alongamento ≥ 20%;

• Corte:

• O corte a plasma ou por chama CNC é realizado de acordo com o tamanho expandido da tampa final (incluindo a folga do flange). A perpendicularidade da superfície de corte é ≤1 mm/m, sem rachaduras na borda (verificado com uma lupa de 10x);

• Uma margem de usinagem de 5-10 mm é reservada para o furo de conexão do eixo oco central (φ200-φ500 mm), e as posições dos furos dos parafusos do flange são pré-marcadas.

2. Conformação e Usinagem Desbaste

• Formação geral:

• Tampas de extremidade pequenas e médias são cortadas e moldadas diretamente; tampas de extremidade grandes (diâmetro ≥ 3 m) requerem pré-dobramento da borda do flange usando uma máquina de dobra de três rolos (curvatura correspondente ao cilindro). Aquecimento local (200-250 °C) é aplicado, se necessário, para evitar rachaduras a frio;

• Usinagem de desbaste:

• Os tornos verticais CNC fazem o torneamento grosseiro da superfície do flange e da face final, deixando uma margem de acabamento de 3-5 mm com planicidade ≤1 mm;

• O furo central escalonado (correspondente ao eixo oco) é perfurado grosseiramente, com uma margem de retificação de 2-3 mm para a abertura e rugosidade da superfície Ra ≤12,5 μm.

3. Soldagem e Tratamento Térmico (Processos Principais)

• Soldagem de componentes:

• Caso seja necessário instalar placas de grade ou revestimentos, peças resistentes ao desgaste ZGMn13 são soldadas na parte interna da tampa final usando eletrodos de baixo hidrogênio (E5015-G) com uma corrente de soldagem de 280-350 A. É necessário pré-aquecimento a 150 °C antes da soldagem e resfriamento lento após a soldagem.

• As soldas de topo entre o flange e o corpo da tampa (tampas maiores podem ser soldadas em segmentos) utilizam soldagem automática a arco submerso. O pós-aquecimento a 250-300°C por 2 horas é realizado imediatamente após a soldagem para eliminar o estresse da soldagem;

• Têmpera e revenimento geral:

• Tampas de extremidade grandes passam por normalização a 850-870℃ + revenimento a 600-620℃, com dureza controlada a 180-230HBW para garantir usinabilidade e tenacidade.

4. Usinagem de acabamento

• Usinagem de superfície de flange:

• Tornos verticais CNC acabam e torneiam a superfície da junta do flange para uma planura de ≤0,05 mm/m e rugosidade da superfície Ra ≤3,2 μm, garantindo que a folga de encaixe com o flange do cilindro seja ≤0,1 mm;

• Os furos dos parafusos de flange (16-48 furos, abertura φ25-φ60 mm) são usinados com uma tolerância posicional de ±0,1 mm e erro cumulativo de distância do furo ≤0,2 mm;

• Usinagem de furo central e ranhura de vedação:

• O furo central escalonado é perfurado no acabamento, com a parte correspondente do eixo oco controlada para tolerância H7 (por exemplo, um furo de φ400 mm permite +0,03-+0,08 mm) e rugosidade da superfície Ra ≤1,6 μm;

• A ranhura de vedação externa (largura × profundidade: 15 × 8 mm) é usinada com uma rugosidade inferior da ranhura Ra ≤ 3,2 μm e desvio da posição da ranhura ± 0,1 mm.

5. Montagem de acessórios e tratamento de superfície

• Instalação do revestimento resistente ao desgaste: os revestimentos ZGMn13 são fixados na parte interna da tampa final por meio de parafusos com um torque de pré-aperto ≥500N·m para garantir um encaixe firme sem folgas;

• Tratamento de superfície:

• As superfícies não usinadas são jateadas com areia até o grau Sa2.5 e revestidas com primer epóxi (espessura ≥60μm) + acabamento de poliuretano (espessura ≥40μm);

• As superfícies usinadas são revestidas com óleo antiferrugem (por exemplo, óleo de máquina 30#) e tiras de vedação à prova d'água são fixadas nas ranhuras de vedação.

III. Processo de Inspeção de Tampas de Extremidade de Descarga

1. Inspeção de matéria-prima

• Análise da composição química: Um espectrômetro detecta teores de C e Mn em placas de aço Q355B para garantir a conformidade com os padrões (C ≤0,20%, Mn 1,2-1,6%);

• Verificação de propriedades mecânicas: Os testes de tração medem a resistência à tração (470-630 MPa) e o alongamento (≥20%); são realizados testes de impacto (energia de impacto de -20 ℃ ≥34 J).

2. Inspeção em processo (nós-chave)

• Inspeção após o corte: Desvio do tamanho de corte ≤±3 mm; sem rachaduras ou delaminação nas bordas (teste ultrassônico de amostragem);

• Inspeção de qualidade de soldagem:

• Aparência: As soldas estão livres de poros e inclusões de escória, com profundidade de rebaixo ≤0,5 mm e altura da perna da solda atendendo aos requisitos de projeto (≥10 mm);

• Testes não destrutivos: testes 100% ultrassônicos (UT) são realizados em soldas de topo de flange (em conformidade com JB/T 4730.3 Grau II); testes 100% penetrantes (PT) são realizados em áreas de soldagem de revestimento para garantir que não haja rachaduras na superfície.

3. Inspeção de precisão dimensional

• Precisão da superfície do flange:

• Planicidade: Medida com medidor de planicidade a laser, ≤0,05 mm/m;

• Espessura do flange: Medida com micrômetro, desvio ±0,5mm;

• Furo central e ranhura de vedação:

• Diâmetro do furo escalonado: medido com um medidor de mostrador interno, atendendo aos requisitos de tolerância H7;

• Ranhura de vedação: largura e profundidade medidas com paquímetro, desvio ±0,05 mm; desvio radial da ranhura ≤0,03 mm;

• Posições dos furos dos parafusos: Detectado com uma máquina de medição de coordenadas, tolerância posicional ±0,1 mm, erro cumulativo de distância do furo ≤0,2 mm.

4. Inspeção final dos produtos acabados

• Compatibilidade de montagem: O teste de montagem com o flange do cilindro e o eixo oco mostra que os parafusos podem ser inseridos livremente e a folga da superfície de encaixe é ≤0,1 mm (verificada com calibradores de folga);

• Teste de desempenho de vedação:Após a instalação das vedações, é realizado um teste de pressão de ar de 0,3 MPa (tipo seco) ou um teste de pressão de água (tipo úmido), sem vazamentos dentro de 30 minutos de manutenção da pressão;

• Qualidade da aparência: As superfícies do revestimento não apresentam saliências (≤1 mm); as superfícies usinadas não apresentam riscos; adesão do revestimento (teste de corte transversal ≥5B).