Kulutusmekanismit sementin pystysuorissa myllyissä: VRM:n telahylsyjen kulumisen perussyy: Miten tunnistan VRM:n telahylsyjen kulumisen syyn?

Olen nähnyt tehtaiden vaihtavan rullahylsyjä uudelleen ja uudelleen, mutta kulumisaste pysyy samana. Todellinen ongelma on se, että ihmiset suhtautuvat "kulumiseen" kuin yhteen asiaan. VRM:ssä kulumisella on useita osatekijöitä, ja ne kasaantuvat yhteen. Jos en nimeä ensin hallitsevaa ajuria, maksan jatkuvasti väärästä korjauksesta.

Voit tunnistaa perimmäisen syyn vertaamalla holkin kulumiskuviota ja pinnanalaisia vaurioita myllyn käyttösignaaleihin (tärinä, teho, sängyn vakaus) ja prosessin syöttötietoihin (syötteen hiottavuus, kosteus, hukkametalli). Useimmissa sementin VRM-myllyissä vallitseva tila on kahden kappaleen kuluminen erittäin korkeassa kosketuspaineessa, ja liukuminen ja vierintäpisteen siirtyminen ratkaisevat, missä pahin kuluminen tapahtuu.

Vaikeinta on se, etten voi "katsoa" käynnissä olevan VRM:n sisälle. Kuuma kaasu on noin 200 °C:n lämpötilassa, ja nouseva hiukkasvirta tuntuu hiekkamyrskyltä, jossa hiukkasten nopeus voi nousta noin 60 m/s. Luotan siis kahteen asiaan: siihen, mitä mylly kertoo minulle sen käydessä, ja siihen, mitä kulumispinta kertoo minulle pysähdyttyäni ja tarkastettuani. Kun yhdistän nämä kaksi, perimmäinen syy tulee esiin.

Miksi nykyinen rullaholkki kärsii kulumisesta, iskuista tai väsymisestä?

Kun kävelen lattialla olevan kuluneen hihan luo, kysyn ensin yhden yksinkertaisen kysymyksen: "Mitä pinta on käynyt läpi, ja mitä metalli on käynyt läpi pinnan alla?" "Mitä metalli on käynyt läpi pinnan alla?" VRM-telat ja pöytävuorauslevyt kuluvat usein kahdessa kappaleessa erittäin korkeassa kosketuspaineessa, ja olen nähnyt raportoituja arvoja yli 200 MPa. Tuon paineen vallitessa pienikin muutos liukuvuudessa tai sängyn paksuudessa voi siirtää korkeajännitysvyöhykettä ja kaivertaa profiilin uuteen paikkaan.

Kuluminen näkyy sileän profiilin häviämisenä ja suuntaisina naarmuina; isku näkyy lohkeamina, halkeamina ja rikkoutuneina kovina vaiheina; väsyminen näkyy pinnan alapuolella alkavana ja myöhemmin puhkeavana pistesyöpymisenä tai lohkeiluna.

VRM:ssä tangentiaalinen liukuminen alustan ja rullan rajapinnassa on merkittävä kulumista aiheuttava tekijä. Muistutan aina tiimejä siitä, että pöytää ohjataan, kun taas rullaa hinataan, joten luistoa on "sisäänrakennettuna", vaikka kaikki näyttäisi vakaalta. Liukuma kasvaa usein lähellä raon ulostuloaukkoa, ja se voi esiintyä myös vakioluistona eri vyöhykkeillä, koska kinematiikka ei ole kaikkialla täydellisesti rullaava. Tämä tarkoittaa, etten voi selittää kulumista pelkästään kovuudella. Minun on selitettävä se myös liikkeellä.

Vierityspiste on toinen avain. Se on paikka, jossa telan ja pöydän tangentiaaliset nopeudet vastaavat toisiaan. Tämä piste muuttuu sängyn paksuuden, pöydän nopeuden ja kuluvan osan geometrian mukaan. Kun se siirtyy, myös korkeapainealue siirtyy. Kulutuskartta siis muuttuu, vaikka pitäisin saman materiaalin. Kun kuluminen muuttaa muotoaan, se johtuu usein vierintäpisteen siirtymisestä.

Katson myös pinnan alle, kun voin. Monissa kulutusta kestävissä päällysteissä mikroskooppitutkimus osoittaa pinnan alla olevia vaurioita, joissa venymäerot aiheuttavat karbidin murtumisen ja irtoamisen kuluneen pinnan alapuolella. Tuo piilevä vaurio nopeuttaa pintakatoamista myöhemmin. Tämän vuoksi jotkut holkit näyttävät viikkojen ajan "hyviltä" ja menettävät sitten yhtäkkiä nopeasti massaa.

Jotta tämä olisi käytännöllistä, käytän tarkastuksen aikana nopeaa kenttätaulukkoa:

En käsittele pöytävuorta ja rullahylsyä erillisinä juttuina. Jos rulla osoittaa yhtä tilaa ja pöytä toista, oletan, että sängyn muodostuminen ja luisto muuttuvat koko säteellä.

Mitä varhaisia varoitusmerkkejä minun pitäisi etsiä havaitakseni VRM:n epänormaalin kulumisen?

Useimmat laitokset huomaavat kulumisen, kun tuotteen hienous heikkenee tai kun tärinästä tulee jatkuva taistelu. Silloin on liian myöhäistä. Kulumisesta tulee itseään vahvistavaa VRM:ssä. Profiilin häviäminen muuttaa sängyn muodostusta. Vuodevaatteiden muutokset siirtävät vierintäpistettä. Vierintäpisteen siirtyminen muuttaa liukua ja paikallista painetta. Sitten kuluminen nopeutuu jälleen. Tarkkailen siis varhaisia signaaleja, jotka näkyvät ennen kuin geometriapoikkeama kasvaa suureksi.

Luotettavimpia varhaisvaroituksia ovat kasvava tärinäsuuntaus, moottorin tehon kasvu tasaisella teholla, laajemmat paineenvaihtelut ja merkit epävakaasta tai ohenevasta materiaalipohjasta; nämä ilmenevät yleensä ennen kuin näkyvä vaurio muuttuu vakavaksi.

Käytän yksinkertaista "trendi ensin, tapahtuma sitten" -ajattelutapaa. Jos reagoin vain hälytyksiin, en huomaa hidasta ajelehtimista, joka kertoo minulle, että perussyy on kehittymässä. Seuraavassa kerrotaan, mitä seuraan ja miten tulkitsen sitä käytännönläheisesti.

1) Tärinän suuntaus, ei vain huippuarvo
Jos tärinä kasvaa hitaasti päivien kuluessa, epäilen profiilimuutosta, vierintäpisteen siirtymää tai alustan epävakautta. Jos tärinä nousee jyrkästi, epäilen törmäystapahtumia, kulkuneuvoa tai äkillistä sängyn romahdusta. Vertailen myös pysty- ja vaakakomponentteja, jos minulla on niitä. Tasainen suuntainen nousu viittaa usein epätasaiseen kulumiseen kehällä.

2) Tehon kehitys vakiolämpötehon ja hienoainespitoisuuden ollessa vakio.
Jos teho kasvaa syöttönopeuden ja hienojakoisuuden pysyessä samankaltaisina, kitka ja luisto kasvavat usein. Näin voi tapahtua, kun sänky on ohuempi, kun pinnankarheus muuttuu tai kun lohkeamat lisäävät paikallista jännitystä. Tarkkailen myös erottimen asetuksia ja kiertokuormaa, koska piilevä siirtymä siellä voi väärentää kulumissignaalin.

3) Hiontapaineen vakaus
Vakaa sänky antaa yleensä vakaan painevasteen. Kun sänky ohenee tai muuttuu epävakaaksi, paineen säätö ei onnistu. Metsästys lisää syklistä kuormitusta, ja syklinen kuormitus on se, miten pinnan väsyminen alkaa. Kun lohkeamia muodostuu, paikallinen kosketusjännitys kasvaa, ja kuluminen voi kiihtyä epälineaarisesti.

4) Lämpötila- ja kaasu-/kosteusvihjeet
Jos näen olosuhteita, jotka edistävät tribokorroosiota, oletan, että kulutuspinta on heikompi kuin sen kovuusluku antaa ymmärtää. Kostea kuuma kaasu ja aggressiivinen kemia, kuten emäkset, kloridit ja sulfaatit, voivat edistää halkeamien kasvua ja alittaa päällysteet. Silloin hankaus- ja väsymisvauriot etenevät nopeammin.

5) Toiminnasta tuleva "geometriasignaali".
Kun rullat menettävät profiiliaan, mylly saattaa tarvita enemmän painetta pitääkseen saman tuotteen. Sänky voi siirtyä ulos- tai sisäänpäin. Valssauspiste voi siirtyä. Vaikka en näkisikään sisälle, voin usein päätellä geometrian muuttumisen siitä, miten herkästi mylly reagoi pieniin muutoksiin syötössä tai vedessä.

Käytän tätä nopeaa tarkistuslistaa pitääkseni sen jäsenneltynä:

Kokemukseni mukaan oikea-aikaiset korjaukset ennen kuin geometrinen poikkeama kasvaa suureksi voivat säästää enemmän kuin mikään yksittäinen seoksen vaihto, koska se pysäyttää palautekierteen, joka saa kulumisen kiihtymään.

Miten metallikeraaminen komposiittiteknologia voi vähentää kulumista sementtimyllyssäni?

Kun ihmiset kysyvät minulta "paremmasta materiaalista", vastaan kolmella sanalla: kuormitus, liukastuminen, kemia. VRM ei ole pelkkä hankauslaite. Se on korkeapaineinen, sekamuotoinen kulumisjärjestelmä, ja hallitseva kulumistapa on yleensä kahden kappaleen kuluminen, mutta isku, väsyminen ja tribokorroosio voivat ottaa nopeasti vallan, kun olosuhteet muuttuvat. Tässä kohtaa metallikeraaminen komposiittiteknologia voi muuttaa lopputuloksen, koska se ei perustu pelkästään kovuuteen.

Metalli-keraamiset komposiitit vähentävät kulumista yhdistämällä kovia keraamisia faaseja, jotka kestävät kulutusta, ja sitkeää metallimatriisia, joka kestää halkeilua ja iskuja, joten karbidien tai kovien faasien murtuminen ja irtoaminen on epätodennäköisempää korkeassa paineessa ja syklisessä kuormituksessa.

Olen nähnyt klassisia vikaantumismuotoja kovapinnoituksessa ja korkeakromisissa ratkaisuissa: halkeamia, jotka kulkevat hauraiden vyöhykkeiden läpi, lohkeamia, jotka alkavat pinnan alta, ja kovia hiukkasia, jotka murtuvat tai irtoavat kantavuuden epäsuhdan vuoksi. Kun kovat faasit irtoavat, pinta muuttuu "itseään ruokkivaksi" kulumisprosessiksi, koska rikkoutuneista hiukkasista tulee aggressiivisia kolmansia kappaleet kontaktissa.

Hyvin suunniteltu metalli-keraaminen komposiittimenetelmä kohdistuu tähän ketjureaktioon. Ajatuksena ei ole vain olla kova. Ajatuksena on pitää kova vaihe tuettuna, ankkuroituna ja suojattuna hauraalta murtumalta. Korkeissa kosketuspaineissa haluan, että kuormitus siirtyy sellaisen rakenteen kautta, joka ei keskitä jännitystä yhteen hauraaseen verkostoon. Syklisissä kuormituksissa halutaan halkeamien kasvun hidastuvan. Iskuissa haluan, että ne kestävät lohkeilua. Tribokorroosion vaikutuksesta haluan, että halkeamat eivät jää alleen ja että säröjen kasvu pinnalla on nopeampaa.

Kehitän hyödyn näin teknisin termein:

Tämä sopii siihen, miten me työskentelemme Dafang-Castingissa. Keskitymme metallin ja keraamisen komposiitin kulutusta kestävään teknologiaan, koska se antaa minulle laajemman varmuusmarginaalin, kun mylly ei ole täydellinen. Todellisissa tehtaissa rehun muutokset, kosteuden vaihtelut ja sängyn vakaus eivät aina ole ihanteellisia. Materiaalijärjestelmä, joka kestää sekä kulumista että halkeilua, on usein ero suunnitellun huollon ja yllättävän seisokin välillä.

Kerron myös joukkueille, että materiaali ei ole ainoa vipu. Jos liukuminen ja vierintäpisteen siirtyminen ovat ajureita, minun on silti vakautettava sänky ja vähennettävä epätasaista kuormitusta. Komposiittiholkit auttavat, mutta ne toimivat parhaiten, kun jyrsin ei pakota niitä jatkuvaan törmäykseen ja metallin ja metallin väliseen kosketukseen.

Päätelmä

Työssäni nopein tapa löytää VRM:n holkkien kulumisen perimmäinen syy on sovittaa kulumismallit ja pinnanalaiset vauriot yhteen käyttötrendien, kuten tärinän, tehon ja sängyn vakauden kanssa. Useimmat sementin VRM-holkit kärsivät pääasiassa kahden kappaleen kulumisesta erittäin korkeassa paineessa, ja liukuminen ja vierintäpisteen siirtyminen ratkaisevat, mihin kuluminen keskittyy. Kun iskut, väsyminen ja tribokorroosio tulevat mukaan, vauriot voivat nopeutua nopeasti. Tämän vuoksi suosittelen usein Dafang-Castingin metallikeraamisia komposiittirullan holkkeja, jotka pidentävät käyttöikää ja lyhentävät seisokkiaikaa ankarissa sementtiolosuhteissa.