Trong những năm gần đây, cùng với sự chuyển đổi và nâng cấp của ngành than, yêu cầu về phát triển than đá hiệu quả và bảo vệ môi trường ngày càng tăng, ngày càng có nhiều than non được sản xuất bởi các mỏ than lộ thiên{0}}được bán cho các doanh nghiệp hóa chất than để xử lý sâu hơn. Trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất than, yêu cầu về kích thước hạt sản phẩm cực kỳ khắt khe, thường yêu cầu kích thước hạt từ 25 đến 70mm, nếu kích thước hạt quá lớn sẽ làm tắc lò và không thể xử lý thêm.máy định cỡ khoáng sảnlà một sản phẩm tương đối trưởng thành được sử dụng trong nghiền than hiện nay và được đa số người sử dụng than công nhận vì công suất xử lý lớn và tỷ lệ nghiền quá mức thấp. Tuy nhiên, các máy định cỡ khoáng sản hiện tại không phù hợp để nghiền các vật liệu khối đông lạnh khó khăn ở các mỏ lộ thiên{2}}và môi trường hoạt động ở nhiệt độ thấp đặc biệt. Điều cấp thiết là phải tối ưu hóa và cải tiến các máy định cỡ khoáng sản hiện có để thích ứng với hoạt động nghiền trung bình của vật liệu khai thác mỏ lộ thiên và đảm bảo hoạt động sản xuất bình thường của các mỏ than.
1Cấu tạo máy định lượng khoáng chất
Máy định cỡ khoáng sản thường được điều khiển bởi một động cơ đôi. Hai động cơ, khớp nối và hệ thống truyền động giảm tốc dẫn động hai bộ con lăn răng quay độc lập để phá vỡ các mảnh vật liệu lớn. Một khớp nối được sử dụng để truyền mô-men xoắn giữa bộ giảm tốc và trục máy nghiền. Độ rung của thiết bị được giảm thiểu. máy định cỡ khoáng sản của cấu trúc tổng thể, bộ phận làm việc chính của nó là con lăn nghiền răng, cấu trúc hình dạng răng quyết định hiệu suất quá trình của toàn bộ máy.
2 Cấu trúc con lăn máy nghiền giữa
Máy định cỡ khoáng truyền thống có kích thước hạt phóng điện 70mm thường sử dụng cấu trúc vòng răng hoặc cấu trúc tấm răng. Cấu trúc vòng bánh răng ổn định, độ tin cậy cao, nhược điểm là răng bị gãy sau khi mòn không dễ thay thế, phải đưa về nhà máy để đại tu, không thể hoàn thiện tại chỗ; Cấu trúc tấm răng truyền thống chủ yếu được kết nối bằng bu lông và mặt răng có độ bền{2}}cao, khả năng chịu lực nhỏ chủ yếu được sử dụng trong hoạt động nghiền than sạch. Để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định, máy đo khoáng sử dụng trong các mỏ lộ thiên{4}}cần thiết kế lại cấu trúc kết nối tấm răng để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định. Đế con lăn răng mới sử dụng loại tám hướng thông thường, tấm răng và đế con lăn răng được kết nối bằng phím phẳng và bu lông lục giác (tấm răng ban đầu chỉ được kết nối bằng bu lông). Tất cả các bộ phận tiếp xúc của tấm răng và ghế lăn răng đều được xử lý và mô-men xoắn được truyền bằng phím phẳng, do đó bu-lông buộc lục giác không chịu lực cắt do vật liệu vỡ tạo ra và chặt chẽ hơn, chắc chắn hơn và không dễ bị lỏng. Khối buộc vít được sử dụng để kết nối bu lông buộc tấm răng và ghế lăn răng, đảm bảo độ bền của kết nối và có khả năng thay thế và thay thế tốt. Do vật liệu khai thác lộ thiên-có đặc điểm là kích thước hạt lớn hơn nên hình dạng răng của tấm răng cũng được tối ưu hóa hợp lý. Hình dạng răng được sắp xếp theo hướng tròn và hình thức sắp xếp của khoảng pha răng kích thước được áp dụng. Với tiền đề đảm bảo kích thước hạt phóng điện, cuộn răng có thể cải thiện hiệu quả khả năng chia lưới của vật liệu, sau đó cải thiện khả năng xử lý của thiết bị, giảm độ mòn của cuộn răng và kéo dài tuổi thọ của tấm răng.
3 Chất lượng tấm răng và các biện pháp chịu nhiệt độ thấp
Tấm bánh răng nghiền là một bộ phận quan trọng và dễ mài mòn trên máy nghiền, việc lựa chọn vật liệu của nó là rất quan trọng. Yêu cầu tấm răng không chỉ phải có độ cứng, độ dẻo dai, khả năng chống va đập và chống mài mòn cao mà còn phải tính đến khả năng gia công và khả năng hàn tiếp theo. Hiện nay, các vật liệu chống mài mòn-thường được sử dụng là thép mangan cao, thép cường lực hợp kim thấp được hàn bề mặt và thép bainit cacbon trung bình-chống mài mòn. Thép mangan cao là vật liệu chống mài mòn phổ biến nhất-, độ bền va đập của thép mangan cao sau khi xử lý nhiệt là rất cao nhưng độ cứng và độ bền không cao. Tuy nhiên, khi các bộ phận bằng thép mangan cao bị biến dạng do tác động mạnh lặp đi lặp lại của vật liệu trong quá trình sử dụng, cấu trúc austenit bề mặt thay đổi, dẫn đến cấu trúc martensitic, do đó độ cứng bề mặt của các bộ phận tăng mạnh, lên tới HRC54 trở lên, khả năng chống mài mòn được cải thiện đáng kể và tâm vẫn duy trì trạng thái dẻo dai, từ đó hình thành sự phối hợp độ bền và độ dẻo tốt, đây là một đặc điểm quan trọng của thép mangan cao. Tuy nhiên, hành động củamáy định cỡ khoáng sảntrên vật liệu chủ yếu là cắt và kéo, không có nhiều tác động và quá trình ép đùn nên không thể cải thiện độ bền và độ cứng của thép mangan cao, vì vậy máy định cỡ khoáng không nên sử dụng thép mangan cao để làm tấm răng.
Để cải thiện khả năng chống mài mòn của răng cuộn, thép cường lực hợp kim thấp thường được sử dụng để làm bề mặt các vật liệu cứng{0}}có khả năng chống mài mòn. Nói chung, 40C được sử dụng để xử lý răng nghiền và xử lý tôi luyện được sử dụng để cải thiện các tính chất cơ học toàn diện của răng nghiền và que hàn chống mài mòn-nổi lên trên bề mặt đầu răng, do đó cải thiện tuổi thọ của răng cuộn. Tuy nhiên, do bề mặt đầu răng chỉ là lớp chống mài mòn dày vài milimet nên thường phải sửa chữa bằng cách hàn bề mặt trong quá trình sử dụng, nhân công phải bảo trì nhiều và hiệu quả thấp. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng để nghiền các vật liệu mềm như than sạch, không thích hợp để nghiền các khối đông lạnh trong các mỏ lộ thiên. Dựa trên phân tích trên, tấm răng của máy định cỡ khoáng chất trung bình áp dụng quy trình đúc tích hợp để tối ưu hóa tỷ lệ của các nguyên tố chính khác nhau C, Cr, Mn, Mo, Si, Ni, v.v. và tiến hành các thử nghiệm trực giao. Cuối cùng, thép đúc bainite cacbon trung bình{10}có khả năng chống mài mòn được chọn làm vật liệu của tấm răng nghiền.
Vật liệu có độ cứng tốt, có thể được làm nguội sâu hơn qua lớp, sau quá trình làm nguội, ủ nhiệt, thu được bainite bền và dai, đặc biệt là bainite thấp hơn, bainite thấp hơn có độ bền và độ dẻo dai tuyệt vời, độ cứng và khả năng chống mài mòn cũng cao. Sau khi xử lý nhiệt, vật liệu có tính chất cơ học toàn diện tốt, độ cứng của lớp tôi khoảng HRC50 và độ bền kéo của nó có thể đạt tới 1500MPa, đảm bảo đủ cường độ nghiền. Bằng cách so sánh với thử nghiệm mài mòn, khả năng chống mài mòn của vật liệu cao hơn khoảng 40% so với lớp chịu mài mòn được tôi luyện và bề mặt -40Cr. Ngoài ra, toàn bộ cấu trúc của con lăn bánh răng, bao gồm tấm bánh răng, ghế thanh bánh răng và khối buộc ren được kết hợp hợp lý, nhờ đó độ bền và độ cứng của từng bộ phận được cân bằng và hợp lý hơn. Do mùa đông lạnh giá ở Nội Mông nên nhiệt độ thấp nhất thậm chí có thể lên tới -30 độ . Để đảm bảo máy đo khoáng có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài cần phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp. Động cơ được trang bị hệ thống sưởi điện, khớp nối và hộp giảm tốc thủy lực được làm bằng dầu tổng hợp nhiệt độ thấp và được trang bị hệ thống sưởi điện (xem Hình 3). Bằng cách thực hiện các biện pháp trên, hoạt động đáng tin cậy của hệ thống truyền tải được đảm bảo.
Ngoài ra, do máy định khoáng kéo dãn và cắt vật liệu, tốc độ thấp nên thiết bị chạy ổn định, ít rung, ít ồn, thân thiện với môi trường; tấm răng khoáng sản chống mài mòn, bu lông buộc không dễ lỏng, giảm nhiều thời gian bảo trì, giảm cường độ lao động của công nhân, giảm đáng kể chi phí bảo trì muộn của mỏ than. Thực tiễn đã chứng minh rằng máy phân loại khoáng chất nghiền các khối đông lạnh trong mỏ than lộ thiên{1}}có lợi thế kỹ thuật lớn hơn máy nghiền búa vòng, có ưu điểm là công suất xử lý lớn, tỷ lệ nghiền quá-ít, độ tin cậy cao và chi phí bảo trì thấp đồng thời đạt được kết quả tốt hơn.
Với sự chuyển đổi, nâng cấp của ngành than, việc phát triển mạnh mẽ ngành hóa chất than là xu hướng tất yếu. Trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất than, yêu cầu về kích thước hạt than rất nghiêm ngặt, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với thiết bị nghiền. Máy nghiền vừa mớimáy định cỡ khoáng sản, thông qua một loạt hoạt động tối ưu hóa cấu trúc và vật liệu của con lăn răng cũng như các biện pháp chịu nhiệt độ thấp cho hệ thống truyền động, có thể hoàn thành tốt hơn hoạt động nghiền của mỏ than lộ thiên{0}}. Tỷ lệ hình thành khối cao và bảo trì thấp có lợi thế kỹ thuật rõ ràng, ứng dụng và phổ biến của nó có triển vọng rộng lớn.
