تعمل مطاحن الطحن العمودية وأنظمة الطحن الأخرى تحت ضغط ميكانيكي مستمر وظروف كاشطة. أثناء التشغيل، تُضغط المواد الخام وتُسحق وتُطحن بين طاولات الطحن الدوارة وبكرات الطحن. عندما تحتوي المادة المعالجة على جزيئات معدنية صلبة، قد تتعرض أسطح العمل لهذه المكونات لتآكل شديد وصدمات متكررة.
حالة الفلتر أسطوانة وطاولة طحن مقاومة للتآكل يؤثر التآكل المفرط بشكل مباشر على استقرار عملية الطحن، ومتطلبات الصيانة، وتوافر المعدات. كما أنه قد يُغير شكل الطحن، ويُقلل من كفاءته، ويزيد من الاهتزاز، ويتطلب صيانة متكررة.
ولهذا السبب، يجب أن تتناسب المواد وحماية الأسطح المستخدمة على بكرات وطاولات الطحن بعناية مع بيئة التشغيل.
تشرح هذه المقالة المواد وعوامل الأداء وآليات التآكل واعتبارات عمر الخدمة التي ينبغي تقييمها عند اختيار بكرات وطاولات الطحن المقاومة للتآكل.
تعتبر أسطوانة الطحن وطاولة الطحن من المكونات الرئيسية العاملة في أنظمة الطحن العمودية.
تدور طاولة الطحن بينما تضغط بكرات الطحن على المادة الموجودة عليها. وتُضغط المادة وتُسحق تحت التأثيرات المشتركة للضغط والاحتكاك وحركة الطحن.
تُستخدم هذه المكونات بشكل شائع في معالجة:
المواد الخام للأسمنت
الكلينكر
الفحم
الحجر الجيري
خبث
خامات معدنية
مواد معدنية أخرى بكميات كبيرة
نظراً لأن أسطح الأسطوانة والطاولة معرضة مباشرة لمادة الطحن، فإنها تتطلب مستوى عالٍ من مقاومة التآكل.
يمكن أن تكون مواد الطحن شديدة الكشط.
أثناء التشغيل، تتعرض الجسيمات لضغط عالٍ بين الأسطوانة والطاولة. ويمكن للجسيمات الصلبة أن تتلامس باستمرار مع أسطح العمل، مما ينتج عنه:
الارتداء التآكل
مقاومة للصدمات
الضغط
الاحتكاك
تآكل السطح
مع تآكل سطح العمل، يمكن أن يتغير شكل الطحن الأصلي.
قد يؤثر هذا على ما يلي:
كفاءة الطحن
استقرار طبقة المواد
اهتزاز المطحنة
استهلاك الطاقة
جودة المنتج
الطاقة الإنتاجية
فترات الصيانة
يساعد السطح المقاوم للتآكل في الحفاظ على الشكل الهندسي الوظيفي للأسطوانة والطاولة لفترة أطول.
يُعد فهم آلية التآكل السائدة أمراً ضرورياً عند اختيار المواد.
يمكن للجسيمات الكاشطة أن تخدش وتقطع وتزيل المواد تدريجياً من سطح العمل.
هذه إحدى آليات التآكل الرئيسية في تطبيقات الطحن.
يمكن أن تؤدي الجسيمات الكبيرة أو المواد الغريبة التي تدخل منطقة الطحن إلى توليد أحمال صدمية.
تُعد مقاومة الصدمات مهمة بشكل خاص عندما تحتوي مواد التغذية على جزيئات كبيرة.
تعمل مكونات الطحن تحت قوى ضغط كبيرة.
يجب أن تحافظ المادة على سلامتها الهيكلية تحت تأثير الأحمال المتكررة.
تتضمن معظم تطبيقات الطحن عدة آليات في وقت واحد.
لذلك، يحتاج سطح التآكل إلى توازن مناسب بين الصلابة والمتانة ومقاومة التحميل الميكانيكي المتكرر.
يمكن استخدام أنظمة مواد مختلفة حسب تطبيق الطحن.
تشمل الخيارات الشائعة ما يلي:
مواد مصبوبة عالية السبائك
تغليف صلب كرومي كاربايد
سبائك مقاومة للتآكل عالية الكروم
مواد مركبة مقاومة للتآكل
أنظمة التصليد الملحومة
يعتمد الاختيار على:
المادة التي يتم طحنها
الخشن
ضغط الطحن
سرعة الطحن
درجة حرارة التشغيل
مدة الخدمة المطلوبة
متطلبات الإصلاح
إن المادة ذات الصلابة الاسمية الأعلى ليست بالضرورة الأنسب لكل نظام طحن.
تعتبر سبائك الكروم العالية شائعة الاستخدام في بيئات الطحن الكاشطة الشديدة.
تأتي مقاومتها للتآكل من مراحل الكربيد الصلبة الموجودة داخل المصفوفة المعدنية.
تقاوم هذه المراحل الصلبة عملية القطع والخدش التي تقوم بها الجزيئات الكاشطة.
قد تكون المواد عالية الكروم مناسبة للتطبيقات التي تتضمن ما يلي:
مسحوق الإسمنت الخام
خبث
الحجر الجيري
المواد المعدنية
الفحم
ينبغي اختيار التركيب الفعلي والبنية المجهرية وفقًا لظروف التشغيل.
يمكن تطبيق طبقة التصليد السطحي على أسطح العمل لمكونات الطحن لتحسين مقاومتها للتآكل الشديد.
تحتوي طبقة التصليد السطحي القائمة على كربيد الكروم على مراحل كربيد صلبة توفر مقاومة ضد الاحتكاك الكاشط المستمر.
يمكن تطبيق طبقة التغطية الصلبة أثناء التصنيع أو استخدامها لإعادة بناء أسطح العمل البالية أثناء الصيانة.
يمكن أن يساعد هذا النهج في إطالة عمر المكونات دون الحاجة بالضرورة إلى استبدال مكون الطحن بالكامل.
يعتمد أداء مقاومة التآكل على أكثر من مجرد التركيب الكيميائي.
يمكن أن تؤثر البنية المجهرية للطبقة المقاومة للتآكل بشكل كبير على الأداء.
تشمل الخصائص المهمة ما يلي:
توزيع الكاربيد
شكل كربيدات المعادن
بنية المصفوفة
الصلادة
توحُّد الطبقة السطحية المُضافَة
تساعد البنية المجهرية المتناسقة على توفير سلوك تآكل أكثر قابلية للتنبؤ.
بالنسبة لمكونات الطحن الحرجة، يجب أن تضمن ضوابط التصنيع خصائص مواد مستقرة في جميع أنحاء سطح العمل.
تُعد الصلابة خاصية مهمة لمقاومة التآكل الناتج عن الاحتكاك.
ومع ذلك، قد تتعرض بكرات وطاولات الطحن أيضًا لصدمات ميكانيكية وتأثيرات غير متوقعة.
وهذا يستدعي تحقيق توازن مناسب بين:
الصلابة + المتانة + السلامة الهيكلية
قد يكون السطح شديد الصلابة ولكنه غير متين بما فيه الكفاية أكثر عرضة للتشقق تحت تأثير الصدمات الشديدة.
وعلى العكس من ذلك، فإن المادة ذات المتانة العالية ولكن الصلابة غير الكافية قد تتآكل بسرعة كبيرة تحت وطأة الطحن الكاشط المستمر.
تعتمد المادة المثلى على التوازن الفعلي بين الاحتكاك والصدم في المطحنة.
تتعرض أسطوانة الطحن باستمرار للمواد الكاشطة والضغط الميكانيكي العالي.
قد تشمل أنماط التآكل الشائعة ما يلي:
البلى السطحي
تآكل موضعي
بلى على الحواف
تغييرات الملف الشخصي
التشقق
البلى غير المتساوي
يمكن أن يكون التآكل غير المتساوي مشكلة خاصة لأنه قد يغير علاقة التلامس بين الأسطوانة وطاولة الطحن.
يمكن أن يساعد الفحص المنتظم في تحديد التآكل غير الطبيعي قبل أن يؤثر على أداء المطحنة.
كما تتعرض طاولة الطحن لاتصال مستمر بالمادة وبكرات الطحن.
قد يحدث التآكل في المناطق التالية:
مسارات الطحن
حواف الطاولة
مناطق الاحتفاظ بالمواد
مناطق الأحمال العالية
يؤثر شكل الطاولة على كيفية توزيع المواد واحتفاظها في منطقة الطحن.
مع تآكل الطاولة، قد تتغير هندسة الطحن تدريجياً.
لذا فإن الحفاظ على مستوى تآكل مناسب أمر مهم لضمان التشغيل المستمر.
لا يقتصر التآكل على تقليل سمك المكونات فحسب.
يمكنه تغيير هندسة نظام الطحن.
تشمل الآثار المحتملة ما يلي:
انخفاض كفاءة ضغط الطحن
تغيرات في سمك طبقة المواد
اهتزازٌ متزايد
انخفاض الإنتاجية
ارتفاع استهلاك الطاقة
نعومة المنتج أقل اتساقًا
لهذا السبب، ينبغي تقييم العمر الافتراضي لمكون الطحن بناءً على كل من فقدان المواد والأداء الوظيفي.
يعتمد العمر الافتراضي لبكرة وطاولة الطحن المقاومة للتآكل على عدة متغيرات تشغيلية.
يمكن أن تؤدي مواد التغذية الصلبة والكاشطة إلى تسريع تآكل السطح.
يمكن أن تزيد الجسيمات الكبيرة من قوة التأثير والحمل الموضعي.
يمكن أن يؤدي ارتفاع ضغط الطحن إلى زيادة التحميل الميكانيكي والتأثير على التآكل.
يؤثر سمك واستقرار طبقة المادة بين الأسطوانة والطاولة على ظروف التلامس.
تؤثر سرعة التشغيل على حركة المواد وديناميكيات الطحن.
يمكن أن تؤدي زيادة الإنتاجية إلى زيادة كمية المواد الكاشطة التي تمر عبر منطقة الطحن.
يمكن أن تؤثر الرطوبة على تدفق المواد وتكوين الطبقة وسلوك الطحن.
قبل اختيار أي مادة، قم بتحليل بيئة التشغيل بالكامل.
من الأسئلة المهمة ما يلي:
ما هي المادة التي يتم طحنها؟
ما مدى خشونة المادة؟
ما هو الحجم النموذجي لجزيئات العلف؟
ما هو ضغط الطحن؟
ما هي سرعة تشغيل المطحنة؟
ما هو معدل الإنتاجية المتوقع؟
ما درجة حرارة التشغيل؟
هل يُعدّ الصدم آلية تآكل مهمة؟
ما هو العمر الافتراضي المطلوب؟
هل يمكن إصلاح المكون من خلال عملية التغطية السطحية الصلبة؟
توفر الإجابات أساسًا لاختيار الحل المناسب المقاوم للتآكل.
تُنتج المواد المختلفة ظروف تآكل مختلفة.
يمكن للمواد الخام مثل الحجر الجيري والصخر الزيتي أن تُسبب تآكلاً احتكاكياً مستمراً.
قد تتضمن عملية طحن الفحم كلاً من الاحتكاك والصدم، وذلك حسب خصائص المادة الخام.
يمكن أن يكون الخبث شديد الكشط وقد يتطلب سطحًا عالي الأداء ومقاومًا للتآكل.
يمكن أن يؤدي طحن الخام إلى حدوث تآكل شديد بسبب جزيئات المعادن الصلبة.
لذا ينبغي مراعاة تركيبة المواد عند اختيار مواصفات الأسطوانة والطاولة.
يؤثر حجم جزيئات التغذية بشكل كبير على تآكل مكونات الطحن.
يمكن للجسيمات الكبيرة أن تُحدث تأثيراً موضعياً أكبر.
قد تؤدي الجزيئات الدقيقة إلى زيادة الاحتكاك المستمر.
ينبغي تزويد الشركة المصنعة بما يلي:
متوسط حجم العلف
الحجم الأقصى للتغذية
توزيع حجم الجسيمات
تساعد هذه المعلومات في تحديد ما إذا كانت مكونات الطحن تتطلب مقاومة أكبر للصدمات أو مقاومة أكبر للتآكل.
قد تعمل أنظمة الطحن في درجات حرارة مرتفعة، لا سيما في صناعة الأسمنت ومعالجة المعادن الصناعية.
يمكن أن تؤثر درجة الحرارة على ما يلي:
خصائص المواد
أداء التغطية الصلبة
الإجهاد الحراري
استقرار المكونات
لذلك، ينبغي أن تكون المادة المختارة مناسبة لدرجات حرارة التشغيل العادية والقصوى.
ينبغي أيضًا مراعاة تقلبات درجة الحرارة لأن دورات التسخين والتبريد المتكررة يمكن أن تؤثر على سلامة المكونات.
تتعرض أسطوانة الطحن والطاولة لقوى ميكانيكية كبيرة.
يجب أن تتحمل المكونات ما يلي:
ضغط الطحن
الضغط
التحميل المتكرر
الاهتزاز الميكانيكي
تأثير عرضي
إن مقاومة التآكل وحدها لا تكفي.
يجب أن يحافظ المكون بأكمله على سلامته الهيكلية طوال فترة التشغيل.
تُعد هندسة أسطوانة الطحن والطاولة أمراً بالغ الأهمية لأداء الطحن.
يساعد سطح التآكل المصمم بشكل صحيح في الحفاظ على:
تلامس الطحن الصحيح
استقرار طبقة المواد
ضغط طحن ثابت
حركة المواد المناسبة
مع تقدم عملية التآكل، يتغير شكل الأداء.
وبالتالي، فإن المادة المقاومة للتآكل التي تحافظ على الشكل الهندسي المقصود لفترة أطول يمكن أن توفر فوائد أداء تتجاوز مجرد زيادة عمر المكون.
يمكن استخدام عملية التصليد السطحي لاستعادة مكونات الطحن البالية.
بدلاً من استبدال الأسطوانة أو الطاولة بأكملها، يمكن إعادة بناء السطح البالي إذا ظل المكون الأساسي مناسبًا من الناحية الهيكلية.
الفوائد المحتملة تشمل:
تقليل تكاليف الاستبدال
انخفاض استهلاك المواد
فترات صيانة أقصر
عمر أطول للمكونات
تقليل توقف الأجهزة عن العمل
ينبغي التحكم في عملية الإصلاح بعناية لاستعادة الشكل الهندسي المطلوب وضمان الترابط المناسب بين طبقة التغطية الصلبة والمادة الأساسية.
بالنسبة لبكرات وطاولات الطحن الجديدة، يمكن دمج المواد المقاومة للتآكل مباشرة في عملية التصنيع.
ينبغي على الشركة المصنعة التحكم في:
أبعاد المكونات
تكوين المادة
الصلادة
البنية الدقيقة
نبذة عن العمل
جودة السطح
التسامح الأبعاد
يُعد الإنتاج المتسق أمراً بالغ الأهمية بالنسبة للمكونات البديلة التي تحتاج إلى مطابقة تكوينات المطاحن الحالية.
ينبغي على المشترين الصناعيين تجنب تقييم المنتجات بناءً على قيمة صلابة واحدة فقط.
يمكن أن يشمل التقييم الأكثر شمولاً ما يلي:
الصلادة
البنية الدقيقة
نتائج اختبار التآكل
سماكة الطبقة السطحية
خصائص السطح الأساسي
حالة السطح
الاستمرارية في التصنيع
الأداء التشغيلي السابق
حيثما أمكن، يمكن لبيانات الخدمة الميدانية الفعلية أن توفر معلومات أكثر فائدة من القيم المختبرية وحدها.
يُعد الفحص الدوري أمراً ضرورياً لزيادة عمر خدمة المكونات إلى أقصى حد.
يمكن لفرق الصيانة مراقبة ما يلي:
الشكل الأسطواني للمُدرَّج
ملفات تعريف الجداول
سُمك التآكل المتبقي
تشقّق على السطح
تآكل موضعي
اهتزاز
ضغط الطحن
جودة المنتج
يمكن مقارنة قياسات التآكل بالبيانات التاريخية لتقدير العمر التشغيلي المتبقي.
وهذا يسمح لفرق الصيانة بجدولة عمليات الإصلاح أو الاستبدال قبل أن يؤثر التآكل الشديد على تشغيل المطحنة.
قد تشير بعض التغيرات التشغيلية إلى تآكل مفرط.
وتشمل هذه الحالات ما يلي:
زيادة اهتزاز المطحنة
تغيرات في ضغط الطحن
انخفاض الإنتاجية
زيادة استهلاك الطاقة
تغيرات في نعومة المنتج
ضجيج غير طبيعي
توزيع غير منتظم للمواد
تلف سطحي مرئي
لا تشير هذه الأعراض بالضرورة إلى فشل البطانة أو البكرة في حد ذاتها، ولكنها قد تبرر إجراء فحص مفصل.
هناك العديد من الاستراتيجيات التي يمكن أن تساعد في تحسين عمر الخدمة.
تجنب الجزيئات الكبيرة الحجم بشكل مفرط والتي يمكن أن تُحدث تأثيراً غير ضروري.
يمكن أن يساعد التشغيل المنتظم للمطحنة في تقليل التحميل غير الطبيعي والتآكل غير المتساوي.
يُمكّن الكشف المبكر فرق الصيانة من الاستجابة قبل انكشاف المادة الأساسية.
استخدم بدل استهلاك مناسب بناءً على معدلات الاستهلاك الفعلية.
عند إعادة بناء المكونات، يجب أن تعمل عملية التغطية السطحية الصلبة على استعادة الشكل المطلوب وخصائص السطح.
يمكن أن تساعد نتائج العمليات السابقة في تحسين اختيار المواد والمكونات في المستقبل.
إن السعر الأولي لأسطوانة أو طاولة الطحن ليس سوى جزء واحد من تكلفتها الإجمالية.
ينبغي أن يشمل التقييم الكامل ما يلي:
تكلفة الشراء + التركيب + الصيانة + الإصلاح + الاستبدال + وقت التوقف
بالنسبة لمطاحن الطحن الكبيرة، يمكن أن يكون للإغلاقات غير المتوقعة تأثير كبير على الإنتاج.
لذلك، قد يكون المكون ذو التكلفة الأولية الأعلى أكثر اقتصادية إذا كان يوفر ما يلي:
فترات صيانة أطول
معدلات تآكل أقل
إصلاحات أقل
صيانة أكثر قابلية للتنبؤ
وقت أقل من التوقف
المقارنة الأكثر فائدة غالباً ما تكون التكلفة لكل ساعة تشغيل أو التكلفة لكل طن معالج .
قبل طلب عرض سعر، يرجى تقديم المعلومات التالية:
| المعلَّمة | المعلومات المطلوب تزويدها |
|---|---|
| نوع المطحنة | مطحنة عمودية أو نظام طحن آخر |
| المكوّن | بكرة، طاولة، أو كليهما |
| أرضية مادية | المواد الخام للأسمنت، والفحم، والخبث، والخام، إلخ. |
| حجم التغذية | المتوسط والحد الأقصى |
| الخصائص الكاشطة للمواد | البيانات المتاحة |
| الطاقة الإنتاجية | أطنان لكل ساعة |
| ضغط الطحن | نطاق التشغيل |
| سرعة الطحن | سرعة التشغيل |
| درجة الحرارة | عادي وحد أقصى |
| آلية التآكل | الاحتكاك، أو الصدمة، أو كليهما |
| المواد الموجودة | مادة الأسطوانة/الطاولة الحالية |
| عمر الخدمة | الوضع الحالي والهدف |
| أبعاد المكونات | الرسومات أو المواصفات |
| تقوية السطح باللحام | مطلوب أو موصى به |
| متطلبات الإصلاح | مكون جديد أو مُجدد |
إن توفير المعلومات التقنية الكاملة يسهل تطوير حل خاص بالتطبيق.
لا يمكن للصلابة وحدها أن تصف أداء التآكل الكامل لمكون الطحن.
يمكن أن تُحدث الجسيمات الكبيرة غير المتوقعة أحمالاً ميكانيكية كبيرة.
قد يؤدي انخفاض هامش التآكل إلى تقصير عمر الخدمة، بينما قد يؤدي السماكة المفرطة إلى زيادة التكلفة والوزن.
قد توفر مادة ما مقاومة ممتازة للتآكل ولكنها قد تظل غير مناسبة إذا لم يحافظ المكون النهائي على هندسة الطحن المطلوبة.
يمكن أن تمثل الصيانة وفترات التوقف جزءًا كبيرًا من إجمالي تكاليف التشغيل.
يمكن تجديد بعض المكونات البالية بدلاً من استبدالها بالكامل.
ا أسطوانة وطاولة طحن مقاومة للتآكل يجب أن تتحمل هذه الأدوات الاحتكاك والضغط والتآكل المستمر، وفي بعض التطبيقات، الصدمات القوية. ويؤثر أداؤها بشكل مباشر على استقرار عملية الطحن، وتوافر المعدات، وتواتر الصيانة، والتكلفة التشغيلية الإجمالية.
يعتمد الحل الصحيح على المادة التي يتم طحنها، وحجم الجسيمات، ودرجة الكشط، وضغط الطحن، ودرجة حرارة التشغيل، وسرعة المطحنة، وهندسة المكون، وعمر الخدمة المطلوب.
توفر سبائك الكروم العالية المقاومة للتآكل، بالإضافة إلى طبقات التغطية السطحية المصنوعة من كربيد الكروم، حماية فعالة في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل. ومع ذلك، ينبغي اختيار أفضل المواد بناءً على بيئة التشغيل الكاملة وليس على الصلابة وحدها.
يُعد الفحص الدوري ومراقبة التآكل أمرين على نفس القدر من الأهمية. فمن خلال تتبع أنماط التآكل وظروف التشغيل وسجل الصيانة، يستطيع المشغلون التنبؤ بشكل أفضل باحتياجات الصيانة وتحديد متى يكون الإصلاح أو الاستبدال ضروريًا.
عندما يتم تنسيق اختيار المواد وتصميم المكونات وجودة التصنيع واستراتيجية الصيانة بشكل صحيح، يمكن أن توفر بكرات وطاولات الطحن المقاومة للتآكل عمر خدمة أطول وأداء طحن أكثر استقرارًا وانقطاعات صيانة أقل وتكلفة إجمالية أقل للملكية.
Copyright © Shenyang Hard Welding Surface Engineering Co., ltd. - سياسة الخصوصية
EN