Γιατί να αναπτύξετε ρολά λείανσης μετάλλου-κεραμικού;
Η Κίνα είναι μια από τις χώρες με τα πλουσιότερα ορυκτά αποθέματα. Με την ανάπτυξη της επιστήμης των θεμελιωδών υλικών, η ζήτηση για σκόνη μεταλλεύματος αυξάνεται ετησίως. Υπάρχουν πολλές διαδικασίες προετοιμασίας για σκόνη μεταλλεύματος. Το σύστημα κάθετου μύλου είναι μια τυπική διαδικασία λείανσης σήμερα και χρησιμοποιείται ευρέως σε τσιμέντο, δομικά υλικά, εξόρυξη, ηλεκτρική ενέργεια, υαλοβάμβακα και άλλες βιομηχανίες. Το μετάλλευμα συνθλίβεται και αλέθεται σε σκόνη μεγέθους μικρού ή ακόμη και μεγέθους νανο μέσω της συνδυασμένης δράσης των κυλίνδρων λείανσης και των πλακών επένδυσης στον κατακόρυφο μύλο. Κατά τη διάρκεια της συνεχούς διαδικασίας σύνθλιψης και λείανσης, η επιφάνεια του κυλίνδρου λείανσης φθείρεται επίσης από τη δύναμη αντίδρασης του υλικού, η οποία όχι μόνο προκαλεί μεγάλη φθορά στο μεταλλικό υλικό αλλά οδηγεί επίσης σε μείωση της λειτουργίας λείανσης, μείωση στην παραγωγή και αύξηση του κόστους συντήρησης και αντικατάστασης του κυλίνδρου λείανσης. Επί του παρόντος, οι κύλινδροι λείανσης σε κάθετους μύλους κατασκευάζονται συχνά από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο ή συγκολλούνται με επικάλυψη με χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο. Αν και η σταθερότητα λειτουργίας του είναι καλή, εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα όπως η χαμηλή ημερήσια απόδοση και η ανεπαρκής αντίσταση στη φθορά. Το πρόβλημα είναι ότι δεν ανταποκρίνεται στις προσδοκίες των ανθρώπων για χαμηλότερη κατανάλωση πόρων. Επομένως, η ανάπτυξη νέων υλικών για την κατασκευή νέων κυλίνδρων λείανσης είναι ζωτικής σημασίας. Αυτό το άρθρο εισάγει εν συντομία την ανάπτυξη κυλίνδρων λείανσης από σύνθετο κεραμικό σε κάθετους μύλους και αναλύει τα αποτελέσματα της εφαρμογής τους με μελέτες περιπτώσεων.
Επισκόπηση της ανάπτυξης και της εφαρμογής ανθεκτικών στη φθορά μεταλλικών-κεραμικών κυλίνδρων λείανσης στην Κίνα και τις υπερπόντιες χώρες
Ως το κύριο συστατικό λείανσης του κάθετου μύλου, ο κύλινδρος λείανσης απαιτεί υψηλή σκληρότητα και ορισμένο βαθμό σκληρότητας. Η διαδικασία ανάπτυξης των ανθεκτικών στη φθορά υλικών έχει περάσει από τρία στάδια: χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, σκληρός χυτοσίδηρος νικελίου και χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο. Ο χάλυβας με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο χρησιμοποιείται συχνά σε συνθήκες με κρουστικά φορτία, αλλά δεν μπορεί να σκληρυνθεί πλήρως και έχει εξαιρετικά περιορισμένη αντοχή στη φθορά. Λόγω της καλής του σκληρυνσιμότητας, ο σκληρός σε νικέλιο χυτοσίδηρος μπορεί να σχηματίσει μια σκληρή, ανθεκτική στη φθορά δομή μαρτενσίτη + καρβίδιο M³C όταν χυτεύεται. Αυτή η ευτηκτική δομή μπορεί κάλλιστα να αντισταθεί στο όργωμα της μήτρας από το υλικό. , αλλά η σκληρότητά του είναι ανεπαρκής και το εύρος εφαρμογής του είναι σχετικά μικρό. Ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι η τρίτη γενιά υλικών ανθεκτικών στη φθορά που αναπτύχθηκαν μετά από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο και σκληρό σε νικέλιο χυτοσίδηρο. Σε σύγκριση με τον συνηθισμένο χυτοσίδηρο, ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο έχει υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη φθορά.
Σε βιομηχανίες όπως η άλεση μεταλλεύματος, καθώς η ταχύτητα λειτουργίας του εξοπλισμού συνεχίζει να αυξάνεται, η αντοχή στη φθορά του χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο θα γίνει ανεπαρκής. Η ξένη έρευνα για ανθεκτικά στη φθορά υλικά επικεντρώνεται σε σύνθετα υλικά μεταλλικής μήτρας που χρησιμοποιούν κεραμικά σωματίδια ZTA και κεραμικά σωματίδια WC ως ενισχυτικές φάσεις. Μεταξύ αυτών, κατασκευαστές παρασκευασμάτων σύνθετων υλικών που εκπροσωπούνται από το Βέλγιο Magotteaux και η ινδική εταιρεία VEGA Wear Resistant Materials Company χρησιμοποιούν τέτοια υλικά για την παρασκευή κυλίνδρων λείανσης και επενδύσεων από σύνθετο κεραμομεταλλικό υλικό και οι επιφάνειες εργασίας τους έχουν τα χαρακτηριστικά υψηλής σκληρότητας και υψηλής αντοχής στη φθορά. Οι κύλινδροι λείανσης και οι επενδύσεις από σύνθετο μεταλλικό κεραμικό έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε βιομηχανίες τσιμέντου, θερμικής ενέργειας, μεταλλεύματος και άλλες βιομηχανίες στο εξωτερικό, αυξάνοντας σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας των κάθετων μύλων και μειώνοντας την ανώμαλη συντήρηση των κάθετων μύλων. Ωστόσο, η τιμή των εισαγόμενων κυλίνδρων λείανσης κεραμομεταλλίνης είναι υψηλή και ο κύκλος παράδοσης είναι μακρύς, επομένως η αναλογία τιμής/απόδοσης δεν είναι υψηλή. Η εγχώρια αγορά προσβλέπει σε εγχώριους κυλίνδρους λείανσης κεραμομεταλλίνης. Η σύγκριση των χαρακτηριστικών του κυλίνδρου λείανσης στην Κίνα και σε άλλες χώρες φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.
Τύπος κυλίνδρου λείανσης | Χαρακτηριστικά διαφορετικών κυλίνδρων λείανσης | ||
Πλεονέκτημα | Μειονέκτημα | ||
Κίνα Αγορά | Κράμα χάλυβα | Υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά | υψηλό κόστος |
ατσαλοσίδερο | Καλή δύναμη και σκληρότητα | Χαμηλή σκληρότητα και χαμηλή αντοχή στη φθορά | |
Όλκιμος σίδηρος | Καλή σκληρότητα, υψηλή σκληρότητα, μέτρια αντοχή στη φθορά, εύκολη επεξεργασία | Εύκολο σπάσιμο, χαμηλής αντοχής | |
Σκληρό χυτοσίδηρο με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο | Υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή σκληρότητα | Εύκολο ξεφλούδισμα, συχνή επικάλυψη συγκόλλησης, ανεπαρκής αντοχή στο κρύο και την κόπωση από τη θερμότητα | |
Χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο | Υψηλή σκληρότητα, σκληρότητα και μέτρια αντοχή στη φθορά | Εύκολο να σπάσει και να συρρικνωθεί | |
Χάλυβας χαμηλού κράματος | Υψηλή αντοχή, σκληρότητα και αντοχή σε κρούση | Δεν είναι ανθεκτικό στη φθορά, μικρή διάρκεια ζωής | |
Αγορά άλλων χωρών | Επικάλυψη ανθεκτική στη φθορά | Υψηλή αντοχή και σκληρότητα | Χαμηλή αντοχή σε κρούση και ακριβό |
Διμεταλλικός χάλυβας υψηλής κραματοποίησης φυγοκεντρικά χυτός | Υψηλή σκληρότητα, ανθεκτικό στη φθορά εξωτερικό στρώμα, ισχυρό εσωτερικό στρώμα | Εύκολο να διαχωριστεί |
Παρασκευή σύνθετων κεραμομεταλλικών υλικών
Διαδικασία προετοιμασίας σύνθετου υλικού
Τα σύνθετα υλικά Cermet αποτελούνται από κεραμικά σωματίδια και μεταλλική μήτρα. Τα κεραμικά σωματίδια σε σύνθετα υλικά, ως οι κύριοι ανθεκτικοί στη φθορά φορείς, παίζουν ζωτικό ρόλο στη χρήση σύνθετων υλικών και η μεταλλική μήτρα μπορεί να εκφορτώσει τη δύναμη που ασκούν τα κεραμικά σωματίδια κατά τη χρήση σύνθετων υλικών. Η παρασκευή σύνθετων κεραμομεταλλικών υλικών με τη μέθοδο της διήθησης χύτευσης μπορεί να αποφύγει ελλείψεις όπως μεγάλους κύκλους παραγωγής, υψηλή κατανάλωση ενέργειας και υψηλό κόστος. Χρησιμοποιήσαμε λογισμικό προσομοίωσης ProCAST για την προσομοίωση της διαδικασίας σύνθετων υλικών μήτρας χυτοσιδήρου ZTAp/υψηλού χρωμίου σε θερμοκρασίες έκχυσης 1350°C, 1450°C, 1550°C και 1650°C και ταχύτητες έκχυσης 3.0kg/s, 3.5. kg/s και 4.0 kg/s. Καταπονήστε τις συνθήκες υπό διαφορετικές συνθήκες και επαληθεύστε τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μέσω πειραμάτων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το σύνθετο αποτέλεσμα είναι καλύτερο υπό χύτευση με βαρύτητα άμμου όταν η ταχύτητα έκχυσης είναι 3.5 kg/s και η θερμοκρασία έκχυσης είναι 1550°C. Μπορεί να εξασφαλίσει ότι το προκατασκευασμένο σώμα έχει καλή δομική ακεραιότητα κατά τη διάρκεια της σύνθετης διαδικασίας. Χρησιμοποιήσαμε τη διήθηση χύτευσης αρνητικής πίεσης για να παρασκευάσουμε σύνθετα υλικά από χυτοσίδηρο με μήτρα με κεραμικό ενισχυμένο ZTA υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο. Με την επίστρωση Ni και την επίστρωση σκόνης Cr στην κεραμική επιφάνεια ZTA, χρησιμοποιήθηκε διάχυση στοιχείων στο τήγμα υψηλής θερμοκρασίας για τη βελτίωση της διαβρεξιμότητας της διεπαφής, την προώθηση του φαινομένου εμποτισμού και την αύξηση της αντοχής συγκόλλησης. Χρησιμοποιήσαμε μια διαδικασία χύτευσης διήθησης χωρίς πίεση για την παρασκευή σωματιδίων αλουμίνας σκληρυμένης με ζιρκονία μεγέθους μικρού σύνθετων υλικών με βάση χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο, που έλυσε το πρόβλημα της κακής τήξης προμορφωμάτων κεραμικών σωματιδίων μεγέθους μικρού υπό συνθήκες διαρροής και μελέτησε συστηματικά τον οπλισμό ZTAp . Επίδραση της περιεκτικότητας σε λεπτή σκόνη σε σύνθετα προμορφώματα μήτρας χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο στη μικροδομή και τις μηχανικές τους ιδιότητες.
Χαρακτηριστικά Οργάνωσης Σύνθετου Υλικού
Τα σύνθετα υλικά Cermet παράγουν μεγάλη ποσότητα μαρτενσίτη στη μήτρα μέσω κατάλληλων διαδικασιών προετοιμασίας και ταυτόχρονα κατανέμονται εξαγωνικά πρωτεύοντα καρβίδια M7C3. Αυτό επιβραδύνει τον ρυθμό φθοράς του βασικού μετάλλου, προστατεύει τα κεραμικά σωματίδια ZTA στο μέγιστο βαθμό και επιτυγχάνει υψηλή αντοχή στη φθορά. Χρησιμοποιήσαμε τεχνολογία κατευθυντικής στερεοποίησης για την παρασκευή χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο με υπερευτηκτική δομή. Μελετήσαμε τις επιδράσεις της σβέσης και της σκλήρυνσης στη δομή της μήτρας, τη σκληρότητα, τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά. Κάτω από τη διαδικασία απόσβεσης 1050℃ + 450℃ σκλήρυνσης, η δομή από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι μαρτενσίτης M7C3+, με μικρή ποσότητα συγκρατημένου ωστενίτη. Η μήτρα έχει υψηλή ενέργεια κρούσης και υψηλή αντοχή στη φθορά. Χαρακτηρίσαμε τις δοκιμές μικροδομής και απόδοσης του υποευτηκτικού χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο υπό διαφορετικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας. Διαπιστώσαμε ότι η απορροφούμενη ενέργεια από σκληρότητα και κρούση του υποευτηκτικού χυτοσιδήρου με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο αυξήθηκε με τη θερμοκρασία σβέσης και την επέκταση του χρόνου διατήρησης. Μετά το σβήσιμο και το σκλήρυνση, η μέγιστη σκληρότητα μπορεί να φτάσει τα 58HRC και η μέγιστη απορρόφηση ενέργειας κρούσης μπορεί να φτάσει τα 15J. Μελετήσαμε την επίδραση της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του ευτηκτικού χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο. Το εύρος περιεκτικότητας σε άνθρακα στο ευτηκτικό διάστημα μειώνεται με την αυξημένη περιεκτικότητα σε Cr, η οποία είναι περίπου μια γραμμική σχέση. Η σκλήρυνση στους 400~500℃ θα προκαλέσει δευτερογενή σκλήρυνση. Η σκληρότητα αυξάνεται γρήγορα και η απώλεια φθοράς μειώνεται σημαντικά.
Σχεδιασμός σύνθετων κατασκευών
Με τη εις βάθος μελέτη των ανθεκτικών στη φθορά σύνθετων υλικών με βάση το μέταλλο, η σύνθετη διαμόρφωση βελτιστοποιείται και σχεδιάζεται σύμφωνα με τη χρήση της επιφάνειας εργασίας του προϊόντος και τις απαιτήσεις της δύναμης εξόδου. Επί του παρόντος, η σύνθετη περιοχή μετάλλου-κεραμικού προετοιμάζεται ως τρισδιάστατο τρισδιάστατο πλέγμα και αυτή η δομή μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά την τάση που δημιουργείται κατά τη συστολή του τήγματος μετάλλου. Βεβαιωθείτε ότι η διαδικασία προετοιμασίας και χρήσης του σύνθετου υλικού μετάλλου-κεραμικού δεν θα προκαλέσει ρωγμές, σπασίματα ή άλλα ελαττώματα. Από την άλλη πλευρά, η σύνθετη περιοχή μετάλλου-κεραμικού τύπου πλέγματος θα δημιουργήσει μια κοίλη-κυρτή δομή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φθοράς, η οποία μπορεί να «πιάσει» αποτελεσματικά τα κομμάτια μεταλλεύματος στην περιοχή σύνθλιψης υλικού μεταξύ του κυλίνδρου λείανσης και της επένδυσης. Με βάση το λογισμικό ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων, προσομοιώσαμε το πεδίο θερμοκρασίας και τη θερμική καταπόνηση των σύνθετων μήτρας από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο ενισχυμένα με κεραμικά σωματίδια ZTA κατά τη διαδικασία χύτευσης. Εφαρμόστηκε ένα μοντέλο θερμοελαστικής-πλαστικής μηχανικής για να περιγράψει με ακρίβεια την κατανομή θερμικής τάσης των προκατασκευασμένων χυτών αμαξωμάτων με διαφορετικές δομές. Τελικά αποδεικνύεται ότι η θερμική τάση μειώνεται με την αύξηση των προκατασκευασμένων πλευρών της οπής του σώματος, δηλαδή, η θερμική τάση ελαχιστοποιείται όταν οι οπές της κηρήθρας είναι κυκλικές.
Σε συνδυασμό με τον μηχανισμό αστοχίας των υλικών υπό συνθήκες φθοράς λειαντικής κρούσης, αναλύουμε ότι υπό συνθήκες φθοράς χωρίς κρούση, η βελτίωση της αντοχής στη φθορά των δομικών σύνθετων κεραμικών/χάλυβα εξαρτάται από τη συνδυασμένη απόδοση σκληρότητας και σκληρότητας των κεραμικών σωματιδίων , τη σκληρότητα της μήτρας και τη διεπιφανειακή αντοχή συγκόλλησης του κεραμικού/μήτρας. κάτω από συνθήκες φθοράς από τριβή κρούσης, η βελτίωση της αντοχής στη φθορά των δομικών σύνθετων υλικών κεραμικού/χάλυβα εξαρτάται κυρίως από τη σκληρότητα των κεραμικών σωματιδίων, τη σκληρότητα της μήτρας και τη διεπιφανειακή αντοχή συγκόλλησης του κεραμικού/μήτρας. Στην περίπτωση φθοράς από λειαντικά κρούσης, η βελτίωση της αντοχής στη φθορά των κατασκευασμένων σύνθετων κεραμικών/χάλυβα εξαρτάται κυρίως από τη σκληρότητα των κεραμικών σωματιδίων, τη σκληρότητα της μήτρας και τη διεπιφανειακή αντοχή δεσμού του κεραμικού/μήτρας.
Κατασκευή και εφαρμογή σύνθετων ρολών λείανσης μετάλλου-κεραμικού
Επισκόπηση του δομικού σχεδιασμού και της διαδικασίας κατασκευής του σύνθετου κεραμομεταλλικού κυλίνδρου λείανσης
Πρώτον, η επιφάνεια των κεραμικών σωματιδίων έγινε κράμα και τα επεξεργασμένα κεραμικά σωματίδια ZTA και η σκόνη κράματος υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο αναμίχθηκαν αναλογικά και τοποθετήθηκαν σε καλούπια γραφίτη και συμπιέστηκαν. Το κεραμικό πρόπλασμα παρασκευάστηκε με καλούπωμα πυροσυσσωμάτωσης σε υψηλή θερμοκρασία και η μορφολογία του προπλάσματος ήταν όπως φαίνεται στο Σχήμα, στο οποίο η αναλογία πόρων-τοιχώματος πλέγματος ήταν (1.5~1.8):1.
Τα προδιαμορφώματα διατάσσονται διαδοχικά και στερεώνονται στο εσωτερικό της κοιλότητας στο μέταλλο με τον τρόπο που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το τήγμα χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο χύνεται με χύτευση με βαρύτητα σε θερμοκρασία 1550°C. Ο κύλινδρος διατηρείται για 72 ώρες και στη συνέχεια αφαιρείται για να ληφθεί ο σύνθετος κύλινδρος λείανσης από κεραμομεταλλικό υλικό. Οι σύνθετοι κύλινδροι λείανσης μετάλλου-κεραμικού αφαιρέθηκαν μετά από 72 ώρες χρόνου συγκράτησης.
Εφέ λειτουργίας κυλίνδρου λείανσης από σύνθετο μέταλλο-κεραμικό
Ο σύνθετος κύλινδρος λείανσης μετάλλου-κεραμικού της εταιρείας μας έχει χρησιμοποιηθεί επιτυχώς στη βιομηχανία ινών υάλου στις συνθήκες εργασίας που φαίνονται στον Πίνακα 2: Σύγκριση δεδομένων συμβατικού χυτοσίδηρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο και ρολού μετάλλου-κεραμικού λείανσης ινών γυαλιού. Πρώιμη χρήση συμβατικών κυλίνδρων λείανσης από χυτοσίδηρο υψηλής χύτευσης, η απόδοση των 11 τόνων ανά ώρα, στη συνολική απόδοση των 12,000 τόνων αφού το πάχος φθοράς της επιφάνειας του κυλίνδρου είναι 45~50 mm. Αυτή τη φορά, η παραγωγή μιας απότομης πτώσης της ώρας δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις παραγωγής. Μετά τη χρήση σύνθετων κυλίνδρων λείανσης μετάλλου-κεραμικού, η ωριαία απόδοση είναι σταθερή σε περισσότερους από 13 τόνους, που είναι 18% υψηλότερη από τους συμβατικούς κυλίνδρους λείανσης από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο. Η χρήση διπλής όψης έως και 60,000 t είναι η συνολική απόδοση ενός συμβατικού κυλίνδρου λείανσης από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο 5 φορές. Από την ανάλυση δεδομένων στον Πίνακα 2, η χρήση σύνθετων κυλίνδρων λείανσης μετάλλου-κεραμικού μπορεί να εξοικονομήσει ενέργεια, να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας και να μειώσει τη σπατάλη μη ανανεώσιμων πόρων.
Πίνακας 2 Σύγκριση δεδομένων λειτουργίας συμβατικών κυλίνδρων λείανσης από χυτοσίδηρο και κεραμομεταλλικό υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο | |||||
Υλικό | Μέσο ρεύμα/Α | Συνολικό πάχος φθοράς/mm | Συνολικός χρόνος λειτουργίας/ώρα | Μέση μονάδα ωριαίας απόδοσης/(t/h) | Στατιστικά στοιχεία συνολικής παραγωγής/10,000 τόνοι |
χυτοσίδηρος με υψηλό χρώμιο | 28 | 45-50 | 1000 | 11 | 1.2 |
Σύνθετα μεταλλοκεραμικά | 25 | 35-40 | 4600 | 13 | 6 |
Το Σχ. 3 δείχνει τη φθορά των σύνθετων κυλίνδρων λείανσης μετάλλου-κεραμικού σε διαφορετικά στάδια λειτουργίας. Φαίνεται ότι τα κεραμικά σωματίδια κατανέμονται σε εμφανές σχήμα πλέγματος, το οποίο «πιάνει» το υλικό στην περιοχή λείανσης των κυλίνδρων κατά τη διαδικασία λειτουργίας και βελτιώνει την απόδοση της σκόνης.
Το σχήμα 4 είναι το πάχος φθοράς της επιφάνειας εργασίας του κυλίνδρου λείανσης κάτω από διαφορετικές εξόδους. μπορεί να φανεί ότι ο ρυθμός φθοράς της επιφάνειας εργασίας του κυλίνδρου λείανσης στην προπολεμική περίοδο είναι σχετικά γρήγορος.
Αυτό οφείλεται στη «διαδικασία διάρρηξης» (όταν το κεραμικό δεν είναι σε πλήρη κατάσταση λειτουργίας), η οποία οδηγεί σε αυξημένη φθορά. Καθώς τα ρολά συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται, η σύνθετη περιοχή μετάλλου-κεραμικού τίθεται σε πλήρη λειτουργία και ο ρυθμός φθοράς σταδιακά μειώνεται. Τα δεδομένα στον Πίνακα 2 δείχνουν ότι η αντοχή στη φθορά των σύνθετων κυλίνδρων μετάλλου-κεραμικού είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των συμβατικών κυλίνδρων από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο.
Ανάλυση οικονομικών οφελών
Στον ίδιο κύκλο χρήσης, η χρήση σύνθετων κυλίνδρων λείανσης μετάλλου-κεραμικού χωρίς την ανάγκη επιφανείας δεν μπορεί μόνο να μειώσει το κόστος αγοράς και τον αριθμό των επισκέψεων συντήρησης αλλά και να μειώσει σημαντικά το κόστος παραγωγής.
Πίνακας 3 Σύγκριση οικονομικής απόδοσης σύνθετων κυλίνδρων λείανσης μετάλλου-κεραμικού και κυλίνδρων λείανσης υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο | |||||
ΘΕΜΑ | Κόστος/σετ προμήθειας (RMB) | Μέσο κόστος λείανσης κυλίνδρων ανά τόνο (RMB) | Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας/(kWh/t) | Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας ανά τόνο (RMB) | Συνολικό κόστος ενός μόνο σετ κυλίνδρων λείανσης ανά τόνο/ RMB |
Ρολά και φόδρα λείανσης από χυτοσίδηρο από ψηλό χρώμιο | 120000 | 10.27 | 64 | 40 | 50.27 |
Ρολά και επενδύσεις λείανσης από σύνθετο μεταλλικό κεραμικό | 250000 | 4.22 | 62 | 38 | 42.22 |
Πάρτε για παράδειγμα τον κάθετο μύλο HRM1700, τη συμβατική διάρκεια λειτουργίας από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο περίπου 1000 ώρες, τη συνολική παραγωγή 12,000 τόνων, την τιμή αγοράς περίπου 120,000 γιουάν ανά σετ, το κόστος αποσυναρμολόγησης και συντήρησης 0.32 εκατομμυρίων γιουάν, το μέσο κόστος ρολά λείανσης ανά τόνο σκόνης 10.27 γιουάν, ανά τόνο σκόνης κόστος 40 γιουάν κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, ένα ενιαίο σύνολο κυλίνδρων από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο ανά τόνο σκόνης συνολικά 50.27 γιουάν. Αλλαγή σε σύνθετο κύλινδρο λείανσης μετάλλου-κεραμικού και διάρκεια ζωής της επένδυσης περίπου 4600 ώρες, η συνολική παραγωγή 60,000 τόνων, η τιμή αγοράς περίπου 250,000 γιουάν ανά σετ, το κόστος αποσυναρμολόγησης και συντήρησης 0.32 εκατομμυρίων γιουάν, η μέση χωρητικότητα των κυλίνδρων λείανσης σε σκόνη 4.22 γιουάν, ανά τόνο κατανάλωσης σκόνης κόστος 38 γιουάν, ένα ενιαίο σύνολο κυλίνδρων λείανσης από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο ανά τόνο σκόνης συνολικά 42.22 γιουάν. Ενιαίος κάθετος μύλος σύμφωνα με την ετήσια παραγωγή 100,000 τόνων για τον υπολογισμό, κάθε τόνος σκόνης για εξοικονόμηση κόστους αγοράς των κυλίνδρων λείανσης 6.05 γιουάν, εξοικονόμηση κόστους ηλεκτρικής ενέργειας 2 γιουάν, μπορεί να μειώσει το κόστος αγοράς 605,000 γιουάν ετησίως, εξοικονομώντας κόστος ηλεκτρικής ενέργειας περίπου 200,000 γιουάν.
Τελικές παρατηρήσεις
Η Qiming Casting έχει κάνει πολλά επιτεύγματα στην έρευνα σύνθετων υλικών μετάλλου-κεραμικού, γεγονός που έχει θέσει μια θεωρητική βάση για οικιακούς κυλίνδρους λείανσης σύνθετων μεταλλικών κεραμικών. Οι σύνθετοι κύλινδροι λείανσης μετάλλου-κεραμικού που παρασκευάζονται με τη μέθοδο χύτευσης και διήθησης εφαρμόζονται στον εξοπλισμό κατασκευής σκόνης ινών γυαλιού των πελατών, με προφανές αποτέλεσμα την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση της κατανάλωσης:
- Η χρήση σύνθετων ρολών λείανσης μετάλλου-κεραμικού μπορεί να αυξήσει την ωριαία απόδοση έως και 18% σε σύγκριση με μονομεταλλικά υλικά ανθεκτικά στη φθορά.
- Υπό τις ίδιες συνθήκες φθοράς, η φθορά όγκου του σύνθετου ρολού λείανσης μετάλλου-κεραμικού μειώνεται κατά 30%~35%, γεγονός που μπορεί να επεκτείνει τη συνολική διάρκεια ζωής του ρολού λείανσης σε 3~5 φορές.
- Η μείωση του αριθμού των επισκευών κατά 6 φορές θα μειώσει το κόστος προμήθειας κατά 605,000 $ ετησίως και θα εξοικονομήσει περίπου 200,000 $ σε κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.
- Μειώστε την κατανάλωση ενέργειας και η χρήση σύνθετων ρολών λείανσης μετάλλου-κεραμικού μειώνει τη μέση κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο σκόνης κατά 3%.