إنتاج صب كرات الطحن المصنوعة من الحديد الزهر من سلسلة الكروم (2)
3. بنية المصفوفة والخصائص الميكانيكية
3.1 هيكل المصفوفة
(1) الكربيد والمارتنسيت
تتكون البنية الدقيقة لكرات الطحن الكروم بشكل أساسي من الكربيد، والكربيد ذو الصلابة العالية في الحديد الزهر الأبيض هو Fe3C، Cr3C، (Fe، CR)3C، Cr7C3، Cr22C6، WC، TiC، إلخ. لذلك، فإن الحجم والعدد والتوزيع وشكل كرة الطحن له تأثير مباشر على الأداء.
المارتنسيت هو محلول صلب من الكربون المشبع المذاب في حديد bcc-Fe. وهو ذو بنية مُخمّدة غير مستقرة. تعتمد صلابته على كمية W (C).
(2) البيرلايت والباينيت
البيرلايت خليط من الفريت والسمنتيت. مع زيادة W (C)، تزداد نسبة السمنتيت في المصفوفة. السوربيتول، والتروستيت، والتروستيت هي أفضل أنواع البيرلايت بعد الإخماد والتطبيع. كما تُستخدم كرات الطحن في الإخماد الحراري والتطبيع للحصول على البيرلايت. الباينيت خليط ميكانيكي من الفريت والسمنتيت.
يختلف شكل الباينيت مع درجة الحرارة المتساوية، حيث يتشكل الباينيت العلوي الريشي عند 550-350 درجة مئوية ويتشكل الباينيت السفلي الإبري الأسود عند 350-350 درجة مئوية، وهو نوع من البنية ذات مقاومة جيدة للتآكل.
3.2 الخاصية الميكانيكية
تظهر الخصائص الميكانيكية لكرات الطحن المصنوعة من الحديد الزهر الكروم في الجدول 4
4. عملية الصهر
في الوقت الحاضر، يعتمد عدد قليل من المصانع على ذوبان القبة المفردة، بينما يعتمد معظمها على ذوبان القبة —— ذوبان الفرن الحثي المزدوج أو ذوبان الفرن الحثي
4.1 صهر الحديد الزهر منخفض ومتوسط الكروم
١) يجب التحكم في سرعة الانصهار قدر الإمكان، وتقصير زمن الانصهار، وتقليل مدة الاحتفاظ بدرجة الحرارة العالية. يُمنع منعًا باتًا صهر الحديد الزهر منخفض ومتوسط الكروم عن طريق صهر الفولاذ المصبوب. عند الصهر، يُحفظ عند درجة حرارة حوالي ١٤٠٠ درجة مئوية، ويُغطى بطبقة طلاء (عامل).
2) يجب استخدام الخردة والحديد الخردة والخردة والرسوم الأخرى قدر الإمكان لإزالة الصدأ والشوائب ؛ يجب الانتباه إلى الخردة وتكوين الشحنة والعناصر الخاصة ؛ إذا كانت الجرعة أكثر من 50% ، فمن الأفضل إضافة بعض الحديد الخنزير الجديد في العبء ، والذي يمكن إضافته في وقت التغذية ، أو بعد الذوبان وقبل التخصيب
٣) لزيادة كمية خردة الفولاذ، يلزم إضافة عامل التكرير (مع مراعاة جودة عامل التكرير التجاري، استخدم عامل تكرير منخفض النيتروجين). يمكن إضافة عامل التكرير أثناء الشحن أو عند درجة حرارة الحديد المنصهر بين ١٤٠٠ و١٤٥٠ درجة مئوية.
4) الصهر باستخدام فرن الحث المبطن بالحامض (SIO2)، وبعد الصهر والتنظيف، يضاف عامل التغطية المزيل للخبث القلوي.
4.2 صهر الحديد الزهر عالي الكروم
صهر الحديد الزهر عالي الكروم باستخدام فرن حثي متوسط التردد حمضي. الشحنة الرئيسية هي الحديد الزهر عالي الكروم، وحديد الفاناديوم والتيتانيوم الخام، والفولاذ الخردة، وحديد السيليكون الأرضي النادر #1، وحديد المنغنيز، إلخ. درجة حرارة الصب تتراوح بين 1350 و1400 درجة مئوية. تُضاف سبائك الأرض النادرة مباشرةً إلى الفرن أو تُخلط بالمغرفة لمدة 5 إلى 10 دقائق قبل التفريغ. يجب تحليل التركيبة بدقة، والتأكد من خلوها من الصدأ.
5. طريقة الصب
في الآونة الأخيرة، يستخدم مصنعو كرات طحن الكروم بشكل عام المعدن والجرافيت والرغوة المفقودة والرمل الجاف في النمذجة الفراغية بشكل أكبر.
1) نوع المعدن
عملية الكرة المفردة، تستخدم لكرات الطحن الكبيرة بأقطار 100 ~ 120 مم أو 130 مم، مع الرافعات وأكمام الرمل العازلة (يمكن أن تكون الأكمام مصنوعة من الرماد المتطاير المحروق من محطات الطاقة الحرارية مع سيليكات الصوديوم أو الراتنج كمادة رابطة)، عملية الكرة المزدوجة، يتم تقسيم الكرة الكبيرة عموديا إلى نوع واحد مع كرتين أو أكثر (النوع الأول يمكن أن يحمل 8 ~ 12 كرة بقطر <60 مم)، ويمكنه اعتماد نظام صب التدفق المتساوي للضغط الثابت، والفصل الأفقي، والترتيب أحادي الطبقة، وغطاء عزل الرمل في منتصف رافع الصب (العملية تشبه قالب الرمل)، صب قالب صندوق المكدس، يستخدم للكرات الصغيرة بقطر الكرة، لا يزيد عن 40 مم، يمكن وضع كل نوع 6 ~ 8 كرات، يأخذ نوع المكدس 6 ~ 8 طبقات، يتم استخدام قلب الرمل وأكمام الرفع في المنتصف.
ومنذ عام ٢٠١٣، ومع تطور صناعة كرات طحن الكروم المصبوب، ازدادت شعبية قوالب المعادن وتطورت. قالب معدني لكرات الطحن اليدوية و ال خط صب كرات الطحن الأوتوماتيكيتُستخدم كرات الطحن، التي تعتمد تقنية طلاء تجويف القالب المعدني بالرمل، في مسبك كرات الطحن. تتميز الكرات المُنتجة بالتبريد بمعدل تآكل أفضل بكثير، وبنية داخلية أدق، وخصائص ميكانيكية ممتازة. يتجاوز معدل إشغال السوق 95% في الصين.
2) نوع الجرافيت
تشبه هذه العملية عملية صب القالب المعدني، وهي مصنوعة من الجرافيت. تعتمد هذه العملية على تقسيم أفقي أو رأسي، وتتميز بسرعة صب عالية، وسطح أملس لكرات الطحن، ومصفوفة كرات طحن دقيقة وموحدة.
3) الرغوة المفقودة
تشبه هذه العملية عملية صب القالب المعدني، وهي مصنوعة من الجرافيت. تعتمد هذه العملية على تقسيم أفقي أو رأسي، وتتميز بسرعة صب عالية، وسطح أملس لكرات الطحن، ومصفوفة كرات طحن دقيقة وموحدة.
خاتمة:
مع تطور إنتاج الأسمنت، يزداد قطر مطحنة الكرات، وكذلك قطر كرات طحن الكروم. ومع ازدياد الطلب على تكرير المساحيق، تُعدّ مطحنة الكرات ذات القطر الصغير (< 30 مم) مطلوب، مما يعزز التطوير المستمر لتكنولوجيا كرة الطحن المصبوبة من النوع المعدني