كيف يؤثر ضغط الأسطوانة على اختيار المواد المستخدمة في اختيار مواد التآكل؟

صورة Steven

ستيفن

لقد قضيت أكثر من عشرين عامًا في العمل مع معدات الطحن الثقيلة في مصانع الأسمنت ومحطات الطاقة وعمليات التعدين. وقد تضمن عملي اليومي تشخيص أعطال التآكل، واستبدال أكمام البكرات، والحد من حالات الإغلاق غير المتوقعة الناجمة عن التشققات والتشققات والتآكل غير المتساوي. على مر السنين، عملت عن كثب مع فرق صيانة المصانع ومهندسي العمليات والباحثين في مجال المواد لفهم سبب فشل البكرات التقليدية وما الذي يطيل عمر الخدمة حقًا في الظروف الصناعية الحقيقية. وقد منحتني هذه الخبرة فهمًا عمليًا على أرض الواقع لكيفية تصرف المواد المقاومة للتآكل تحت الضغط الشديد والصدمات والحرارة. واليوم، أركز على دراسة وتطبيق الحلول المتقدمة للمركبات المعدنية والسيراميك لمساعدة المصانع على تقليل وقت التعطل وخفض تكاليف الصيانة وتحقيق تشغيل أكثر استقرارًا وطويل الأجل.

في المصنع، غالبًا ما أرى أشخاصًا يطاردون الإنتاج عن طريق دفع ضغط الأسطوانة لأعلى. ثم تبدأ طاحونة التفريز في الاهتزاز، وترتفع درجة حرارة الأكمام، ويتحول نمط التآكل إلى نمط قبيح. المشكلة بسيطة. الضغط يغير نمط الفشل بأكمله. إذا قمت باختيار المواد حسب العادة، فإنني أدفع ثمن ذلك من خلال التشققات والتشققات والإغلاق المبكر.

يضبط ضغط الأسطوانة إجهاد التلامس والحرارة وحمل التعب على سطح الغلاف، لذا فهو يقرر ما إذا كان ينبغي أن أعطي الأولوية للصلابة أو المتانة أو الهيكل المركب. عندما يرتفع الضغط، يرتفع التآكل الناتج عن الكشط والإجهاد بسرعة، وغالبًا ما يصبح الخيار "الآمن" عالي الكروم هو الخيار المحفوف بالمخاطر.

لقد تعلمت ذلك بالطريقة الصعبة. فقد شاهدت ذات مرة كمًا بدا "صلبًا بما فيه الكفاية" يفشل مبكرًا لأنه لم يكن صلبًا بما يكفي لارتفاع الضغط الحقيقي. بعد ذلك، توقفت عن السؤال فقط "ما مدى صلابته؟" وبدأت أسأل "ما الذي يفعله الضغط على سطحي وجوهر جسمي؟

لماذا يؤدي ارتفاع ضغط الأسطوانة إلى تسريع تآكل مكونات الطحن؟

الضغط العالي ليس مجرد "قوة أكبر". إنه يغير ما يحدث عند خط التلامس. إذا لم أحترم ذلك، فإن التآكل يرتفع بسرعة ويحدث الفشل في وقت أبكر من الخطة.

تحت ضغط الأسطوانة الأعلى، يزداد إجهاد التلامس. وهذا يدفع السطح إلى تشوه بلاستيكي إذا لم تكن الصلابة عالية بما فيه الكفاية. ثم يزداد السطح خشونة، وتقطع الجسيمات الكاشطة بشكل أعمق. يزيد الضغط أيضًا من مساحة التلامس الحقيقية على المستوى الجزئي، وبالتالي يمكن أن يرتفع التآكل اللاصق. وعلاوة على ذلك، يصبح الحمل الدوري أثقل، وبالتالي ينتقل التآكل الناتج عن التعب إلى الأمام. وبمجرد أن يبدأ التعب، أرى شقوقًا دقيقة، ثم وصلات تشقق، ثم تشقق.

عندما أقوم بتقسيمها لفريق الصيانة، أستخدم خريطة بسيطة. يحدد الضغط وضع التآكل المهيمن، وهذا يحدد المادة.

مستوى ضغط الأسطوانة (نسبي) مخاطر التآكل الرئيسية التي أراها أولاً ما أحتاجه من المواد أولاً الأعراض السطحية الشائعة
منخفضة تآكل خفيف صلابة أساسية + بنية مجهرية مستقرة تآكل التلميع السلس
متوسط التآكل + الالتصاق الموضعي صلابة أعلى + احتكاك أقل أخاديد + بقع التصاق لامعة + بقع التصاق لامعة
عالية التعب + التشظّي قوة ضغط عالية + صلابة + صلابة عالية + مرحلة الصلابة تشققات الشبكة + الرقائق
متطرف إجهاد سريع + تليين حراري + تليين حراري تصميم مركب/متدرج + ثبات حراري بقع ساخنة + تشققات عميقة

من واقع خبرتي، بمجرد أن يتجاوز الضغط إلى "مرتفع"، أتوقف عن الثقة في الفولاذ البسيط. أبدأ في البحث عن نظام يمكنه تحمل الحمل ومقاومة القطع وإيقاف نمو الشقوق في نفس الوقت.

كيف أختار مادة الأكمام الدوارة المناسبة لمستويات الضغط المختلفة؟

الاختيار بالضغط هو في الحقيقة اختيار بالضغط والإجهاد والتعب. إذا قمت بمطابقة المواد مع نطاق الضغط، فإنني أقلل من المفاجآت وأستطيع التخطيط لعمليات الإغلاق.

أقوم بمطابقة الضغط المنخفض مع سبائك التآكل الفعالة من حيث التكلفة، والضغط المتوسط مع أنظمة محسنة ذات مرحلة صلبة، والضغط العالي مع الهياكل المركبة أو المتدرجة التي تحافظ على الصلابة في السطح والمتانة في الجسم. الهدف ليس الصلابة القصوى. الهدف هو التآكل المستقر دون تشققات.

هذه هي الطريقة التي أقوم بها في الموقع. أبدأ بالضغط، ثم أضيف تاريخ كشط التغذية والرطوبة والاهتزاز. ثم أختار "عائلة" المواد.

نطاق الضغط الاتجاه المادي الذي يعمل عادةً لماذا يناسب تحميل الضغط عمليات المراقبة
منخفضة حديد عالي الكروم أو فولاذ التآكل القياسي صلابة كافية للإجهاد الخفيف لا يزال من الممكن أن يتشقق إذا كان الاهتزاز مرتفعاً
متوسط سبائك مُحسَّنة عالية الكروم/معززة بالكربيد مقاومة أفضل للتآكل مع ارتفاع الضغط يحتاج إلى جودة صب جيدة، وتجنب الكربيدات الخشنة
عالية المركب المعدني الخزفي المعدني/المركب المقوى بالكربيد والسيراميك سطح صلب يتحمل التآكل، مصفوفة صلبة تبطئ التشققات يتطلب تصميم مركب صحيح، وليس مجرد "إدخالات صلبة"
متطرف مركب متدرج أو طبقة مركبة مصممة هندسياً + دعامة صلبة يوازن بين صلابة السطح والصلابة الأساسية في ظل الإجهاد يحتاج إلى تصميم ومراقبة عملية مثبتة

كما أنني أحتفظ بقاعدة واحدة: إذا كان الضغط مرتفعًا وأظهر الطاحونة ارتفاعًا في الضغط، أعطي الأولوية للصلابة ومقاومة التعب أولاً، ثم أضيف الصلابة. هذه القاعدة الواحدة تمنع العديد من أحداث التشقق.

ماذا يحدث إذا لم تتحمل مادة غلاف الأسطوانة ضغط المطحنة؟

عندما تكون المواد غير مصممة للضغط، لا تفشل الطاحونة بطريقة مهذبة. بل تفشل بطريقة تسرق وقت الإنتاج.

إذا كانت الصلابة منخفضة جدًا، أرى تشوهًا بلاستيكيًا وفقدانًا سريعًا للمظهر الجانبي وتآكلًا غير متساوٍ. يسبب ذلك اهتزازًا، ثم يصبح التلامس أسوأ، ثم يتسارع التآكل مرة أخرى. إذا كانت الصلابة منخفضة للغاية، أرى تشققات على السطح، ثم تنمو التشققات تحت الحمل الدوري، ثم يبدأ التشظّي. بمجرد أن يبدأ التشظي، يصبح السطح خشنًا، ويصبح السرير غير مستقر. تسحب ماكينة التفريز المزيد من الطاقة، ويزيد المشغل من الضغط للتعافي. وهذا يجعل الضرر أسرع.

أشرح ذلك على أنه تفاعل متسلسل:

نقطة الضعف في المادة العَرَض الأول الخطوة التالية النتيجة النهائية
صلابة منخفضة تسطيح/سطح مسطح/سطح ملطخ أخاديد عميقة + تآكل غير متساوٍ تآكل سريع + اهتزاز + اهتزاز
صلابة منخفضة الشقوق السطحية الدقيقة ربط الشقوق تشققات + فقدان القطع
مقاومة ضعيفة للإجهاد الشقوق الدقيقة تحت السطح التقشر المتكرر فواصل زمنية قصيرة + طحن غير مستقر
ثبات حراري منخفض التليين في المناطق الساخنة الالتصاق + التمزق قفزة التآكل المفاجئ

هذا هو السبب في أنني لا أقبل عبارة "كان يعمل من قبل" كدليل. إذا رفع المصنع ضغط الأسطوانة، فقد زال الدليل القديم.

كيف يعمل مركب السيراميك المعدني الخزفي تحت ضغط الأسطوانة العالي؟

يعاقب الضغط العالي المواد الصلبة فقط أو القاسية فقط. يمكن للمركب المعدني الخزفي أن ينجو لأنه يوزع العمل على مراحل.

تحت ضغط الأسطوانة العالي، يحافظ المركب المعدني الخزفي على سطح تآكل صلب لمقاومة القطع، بينما توفر المصفوفة المعدنية صلابة ودعمًا للحمل لإبطاء نمو الشقوق. عند القيام به بشكل صحيح، فإنه يتجنب أيضًا المناطق الهشة الكبيرة التي تؤدي إلى التشقق.

عندما أنظر إلى الأداء تحت الضغط، أهتم بثلاثة أشياء: إجهاد التلامس، ودورات التعب، وإيقاف التشقق. يمنحني المركب الجيد مرحلة صلبة لتحمل التآكل، ومرحلة أكثر صلابة لإيقاف الشقوق. كما يمكن تصميمه على شكل متدرج، بحيث يكون السطح أكثر صلابة والداخل أكثر صلابة. هذا مهم لأن السطح يرى التآكل، ولكن الجسم يرى الانحناء والصدمات.

ما هو الضغط ما هي الميزة المركبة التي تساعد ما أتوقع تحسينه
يرفع عمق القطع مرحلة السيراميك الصلب/الكربيد الصلب انخفاض معدل التآكل الكاشطة
يرفع حمل الإرهاق دعامة مصفوفة معدنية صلبة تقليل التشقق والتقشر
يزيد من مخاطر التشقق مسارات انحراف التصدع وجسر التصدع تباطؤ نمو التشقق
يرفع الحرارة المراحل المستقرة حرارياً صلابة أكثر ثباتًا

في مشاريع صب الدافانج-دافانج، أركز على الحفاظ على استقرار مرحلة السيراميك وترابطها بشكل جيد، لأن الضغط العالي هو المكان الذي يظهر فيه الترابط الضعيف أولاً.

لماذا تتعطل البكرات التقليدية عالية الكروم تحت الضغط العالي؟

إن الحديد عالي الكروم مقاوم قوي للتآكل، ولكن الضغط يحول المعركة إلى إرهاق وتشقق. وهنا يمكن أن يخسر.

تعتمد البكرات التقليدية عالية الكروم على الكربيدات الصلبة في مصفوفة هشة. وتحت ضغط الأسطوانة المرتفع، يؤدي الحمل الدوري إلى حدوث تشققات دقيقة في واجهات مصفوفة الكربيد وفي المناطق الهشة. وبمجرد أن تبدأ الشقوق، فإنها تنمو بسرعة لأن المادة لديها صلابة محدودة. إذا كان الصب يحتوي على كربيدات خشنة أو انفصال، يصبح مسار الشقوق أسهل. تحت طفرات الضغط، غالبًا ما أرى تشققًا في السطح، ثم تشققًا، حتى لو بدا متوسط معدل التآكل جيدًا.

هذه هي مشكلة الضغط في جدول واحد:

الممتلكات قوة الأسطوانة عالية الكروم ضعف الأسطوانة عالية الكروم تحت الضغط
مقاومة التآكل عالية لا يزال من الممكن أن يتشقق ويفقد أجزاء منه
الصلابة متوسطة إلى منخفضة تنمو التشققات بسرعة تحت الحمل الدوري
مقاومة التعب والإجهاد محدودة في المناطق الهشة يهيمن التقشر والتشقق
الحساسية للعيوب عالية تصبح المسامية/التفرقات بداية التشقق

لذلك أنا لا أسمي الكروم العالي "سيء". أنا أسميها "محدودة الضغط". إذا كان الضغط مرتفعًا، أتحول إلى التصاميم التي تقاوم التعب، وليس فقط التآكل.

كيف يمكن للاختيار المناسب للمواد أن يقلل من التشقق تحت ضغط الأسطوانة؟

لا يتم حل التشقق تحت الضغط بالصلابة وحدها. يتم حل التشقق عن طريق التحكم في الإجهاد، وإيقاف بدء التشقق، وإبطاء نمو التشقق.

أقوم بتقليل التشقق عن طريق اختيار غلاف ذو صلابة ومقاومة إجهاد كافية لمقاومة ارتفاعات الضغط، وباستخدام هيكل يحافظ على المراحل الصلبة بشكل جيد ومدعوم بشكل جيد. في العديد من المصانع، يعني ذلك الانتقال من السبائك المتجانسة إلى الحلول المركبة أو المتدرجة.

من الناحية العملية، أبحث عن إشارات التصميم هذه:

ما أتحقق منه أهمية ذلك تحت الضغط ما أفضله
قوة الانضغاط الضغط العالي هو الحمل الضاغط قاعدة ذات قوة انضغاطية عالية
الصلابة يوقف نمو التشققات مصفوفة قوية، ليست هشة بالجملة
حجم المرحلة الصلبة وتوزيعها المراحل الخشنة الصلبة الخشنة تتشقق بسهولة تقوية دقيقة وموزعة بشكل جيد
جودة الترابط واجهات ضعيفة مفتوحة تحت الحمل ترابط معدني قوي
هيكل متدرج السطح يحتاج إلى صلابة، واللب يحتاج إلى صلابة صلب من الخارج، قوي من الداخل

أذكّر الفرق أيضًا بأن ارتفاعات الضغط من السرير غير المستقر يمكن أن تشقق أي مادة. يقلل اختيار المواد من المخاطر، ولكن التشغيل المستقر ينهي المهمة.

هل يؤثر ضغط الأسطوانة على عمر الخدمة وتكلفة الطن الواحد لمطحنتي؟

نعم، وغالبًا ما يفعل ذلك بطريقة غير خطية. يمكن لزيادة صغيرة في الضغط أن تقلل من العمر أكثر بكثير مما يتوقعه الناس.

يزيد الضغط العالي من معدل التآكل والتلف الناتج عن التعب في الساعة. يؤدي ذلك إلى تقصير فترات الخدمة. ثم يرتفع تواتر إيقاف التشغيل. ثم ترتفع التكلفة الحقيقية لكل طن لأن وقت التعطل مكلف. حتى لو كان الغلاف الأرخص سعرًا للوحدة أقل، يمكن أن يكلف أكثر لكل طن إذا كان يفرض عمليات إيقاف تشغيل إضافية أو يتسبب في تلف اهتزاز الأجزاء الأخرى.

أحب أن أعرض ذلك من خلال عرض بسيط للتكلفة لكل طن:

البند حالة الضغط المنخفض علبة الضغط العالي
معدل التآكل أقل أعلى
وضع الفشل البلى التشقق/التشقق
عمليات الإغلاق المخطط لها أقل المزيد
تكلفة المخاطرة منخفضة عالية
أفضل استراتيجية مادية سبيكة منخفضة التكلفة ومستقرة أعلى المواد استقرارًا، حتى لو كان سعر الوحدة أعلى

لهذا السبب أتعامل مع "قابلية الاستبدال" كجزء من الاختيار. في حالة الضغط العالي، أرغب في حياة يمكن التنبؤ بها أكثر من رغبتي في أقل سعر للشراء.

كيف يمكنني مطابقة ضغط الأسطوانة مع مقاومة التآكل والمتانة؟

يفرض الضغط مفاضلة. إذا سعيت وراء مقاومة التآكل فقط، يمكنني الحصول على غلاف هش. إذا سعيت وراء المتانة فقط، يمكنني الحصول على تآكل سريع. التطابق هو التوازن.

أقوم بمطابقة ضغط الأسطوانة من خلال اختيار نظام مواد ذات صلابة سطحية عالية للتآكل وصلابة كبيرة كافية ومقاومة للتعب لمنع التشقق والتشقق. عند الضغط العالي، أفضل التصاميم المركبة أو المتدرجة التي تؤدي الوظيفتين.

أستخدم دليل القرارات هذا

حالة الضغط ما الذي أضعه على رأس أولوياتي ما الذي أتجنبه
مستقر، ضغط معتدل الصلابة + التآكل المنتظم السبائك شديدة الصلابة منخفضة الصلابة
ضغط عالي، سرير مستقر الصلابة + قوة الانضغاط الهياكل الهشة عالية الكربيد
ضغط مرتفع، سرير غير مستقر المتانة + مقاومة الإجهاد المواد "الصلبة فقط"
الضغط الشديد هيكل مركب/متدرج الطلاء الرقيق كحل وحيد

كما أنني أراقب أيضًا تآكل المادة اللاصقة والالتصاق عند الضغط العالي. إذا كان الاحتكاك عاليًا، أختار الأنظمة التي تقلل الاحتكاك وتقاوم الالتصاق، وليس فقط الصلابة العالية.

كيف يمكنني تحسين ضغط الأسطوانة واختيار المواد من أجل تشغيل مستقر للمطحنة؟

إذا أردت عملية مستقرة، لا يمكنني التعامل مع الضغط والمادة كمقبضين منفصلين. فهما يعملان كنظام واحد. يمكن للكم الأفضل أن يسمح بضغط أكثر أمانًا. التحكم الأفضل في الضغط يمكن أن يسمح بمواد أبسط. أفضل نتيجة هي سرير طحن مستقر وتآكل يمكن التنبؤ به.

أقوم بتحسينه من خلال ضبط ضغط الأسطوانة لثبات السرير أولاً، ثم اختيار مادة الأكمام التي تطابق ذروة الضغط الحقيقي ودورات التعب، وليس فقط متوسط الضغط. وهذا يقلل من الاهتزاز والتشقق والإيقاف المفاجئ.

هذا هو سير العمل العملي الذي أستخدمه:

الخطوة ما أقوم به لماذا يساعد
1 تحقق من ملف الضغط الفعلي، بما في ذلك الارتفاعات تؤدي المسامير إلى حدوث تشققات أكثر من المتوسطات
2 مراجعة تاريخ الاهتزاز ونمط التآكل يخبرني وضع الارتداء المهيمن
3 تحديد وضع الفشل المستهدف: البلى وليس التصدع صيانة يمكن التنبؤ بها
4 حدد عائلة المواد حسب نطاق الضغط يحاذي الصلابة والمتانة وقوة الكلال
5 ضبط الضغط للحصول على سرير مستقر ومسامير منخفضة مستقرة يقلل من الإرهاق والحرارة
6 تتبع عمر الخدمة والتكلفة لكل طن بعد التغيير يؤكد التحسن الحقيقي

أحتفظ أيضًا بقاعدة صارمة: إذا احتاجت الطاحونة إلى ضغط شديد لتظل منتجة، فهذا يعني غالبًا أن حالة الطحن غير مستقرة. يمكن أن يكون إصلاح الاستقرار أرخص من شراء الأكمام الأكثر غرابة في كل مرة.

الخاتمة

يقرر ضغط الأسطوانة إجهاد التلامس والحرارة وتحميل التعب، لذا فهو يقرر استراتيجية مواد التآكل. مع ارتفاع الضغط، لا يمثل التآكل سوى جزء من القصة، ويصبح التشقق والتشقق هو الخطر الحقيقي. أحصل على أفضل النتائج عندما أقوم بمطابقة مستوى الضغط وارتفاع الضغط مع مادة توازن بين صلابة السطح وصلابة القلب. عندما يكون الضغط مرتفعًا، غالبًا ما أختار مركبًا معدنيًا خزفيًا من Dafang-Casting لأنه يحافظ على مقاومة التآكل مع مقاومة التلف الناتج عن التعب، وبالتالي تظل المطحنة مستقرة وتنخفض تكاليف الطن الواحد.

شارك :

آخر مشاركة

الفئات

احصل على كتالوجنا الكامل

ما عليك سوى النقر على الزر أدناه للحصول على أحدث كتالوج لدينا.

احصل على عرض أسعار مجاني اليوم!

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

arArabic

احصل على عرض أسعار فوري

سيعود إليك مهندسنا الودود خلال الـ 8 ساعات القادمة.