Tapa del extremo de descarga del molino de bolas

Introducción detallada, proceso de fabricación y proceso de inspección de las tapas de descarga de molinos de bolas

I. Funciones y características estructurales de las tapas de descarga

• Guía de descarga de material: A través de estructuras cónicas internas o placas de rejilla (en molinos de bolas tipo rejilla), los materiales molidos calificados se dirigen al puerto de descarga para evitar retención;

• Protección de sellado: coopera con dispositivos de sellado externos (como sellos laberínticos o sellos neumáticos) para evitar fugas de polvo y lodo (en molinos de bolas húmedos) del cilindro;

• Soporte de carga estructural: como soporte final para el cilindro, se suelda o atornilla al eje hueco, soportando parte del peso propio del cilindro y las cargas de impacto de los medios de molienda.

• Forma: Generalmente, una estructura discoidal con bridas, con el centro conectado al eje hueco y el borde fijado al cilindro mediante pernos de brida. Su diámetro coincide con el del cilindro (normalmente de 1 a 5 m).

• Material: Requiere resistencia y tenacidad. Los molinos pequeños y medianos suelen utilizar... Acero al carbono Q235B, mientras que los modelos grandes o de servicio pesado adoptan Acero de baja aleación Q355B (límite elástico ≥355 MPa) con un espesor de pared de 25-80 mm (que aumenta con el diámetro);

• Detalles de diseño: El interior puede soldarse con placas de rejilla (tipo rejilla) o revestimientos resistentes al desgaste (material: ZGMn13). El centro está mecanizado con un orificio escalonado que coincide con el eje hueco, y el exterior cuenta con una ranura de sellado (para la instalación de sellos).

II. Proceso de fabricación de tapas de descarga (tomando como ejemplo tapas grandes Q355B)

1. Pretratamiento y corte de la materia prima

• Selección de materia primaSe utilizan placas de acero Q355B con un espesor de 25-80 mm, acompañadas de certificados de material (composición química: C ≤ 0,20 %, Mn 1,2-1,6 %). Las propiedades mecánicas deben cumplir con una resistencia a la tracción de 470-630 MPa y un alargamiento ≥ 20 %.

• Corte:

• Se utiliza oxicorte o plasma CNC para cortar según el tamaño expandido de la tapa del extremo (incluyendo el margen de brida). La perpendicularidad de la superficie de corte es ≤ 1 mm/m, sin grietas en el borde (verificado con una lupa de 10x).

• Se reserva un margen de mecanizado de 5 a 10 mm para el orificio de conexión del eje hueco central (φ200-φ500 mm) y las posiciones de los orificios de los pernos de la brida están premarcadas.

2. Conformado y mecanizado de desbaste

• Formación general:

• Las tapas de extremo pequeñas y medianas se cortan y conforman directamente; las tapas de extremo grandes (diámetro ≥3 m) requieren un precurvado del borde de la brida con una dobladora de tres rodillos (curvatura adaptada a la del cilindro). Si es necesario, se aplica calentamiento local (200-250 °C) para evitar el agrietamiento por frío.

• Mecanizado de desbaste:

• Los tornos verticales CNC desbastan la superficie de la brida y la cara del extremo, dejando un margen de acabado de 3-5 mm con una planitud ≤1 mm;

• El orificio central escalonado (que coincide con el eje hueco) está perforado de forma aproximada, con un margen de pulido de 2-3 mm para la apertura y una rugosidad de la superficie Ra ≤12,5 μm.

3. Soldadura y tratamiento térmico (procesos clave)

• Soldadura de componentes:

• Si es necesario instalar placas de rejilla o revestimientos, se sueldan piezas resistentes al desgaste ZGMn13 al interior de la tapa del extremo mediante electrodos de bajo hidrógeno (E5015-G) con una corriente de soldadura de 280-350 A. Se requiere precalentamiento a 150 °C antes de soldar y enfriamiento lento después.

• Las soldaduras a tope entre la brida y el cuerpo de la tapa (las tapas grandes pueden soldarse en segmentos) se realizan mediante soldadura automática por arco sumergido. Inmediatamente después de la soldadura, se realiza un postcalentamiento a 250-300 °C durante 2 horas para eliminar la tensión de soldadura.

• Temple y revenido general:

• Las tapas de extremo grandes se someten a un normalizado a 850-870 ℃ + templado a 600-620 ℃, con una dureza controlada a 180-230 HBW para garantizar la maquinabilidad y la tenacidad.

4. Mecanizado de acabado

• Mecanizado de superficies de bridas:

• Los tornos verticales CNC terminan de tornear la superficie de la unión de la brida a una planitud de ≤0,05 mm/m y una rugosidad de superficie Ra ≤3,2 μm, asegurando que el espacio de ajuste con la brida del cilindro sea ≤0,1 mm;

• Los orificios para pernos de brida (16-48 orificios, apertura φ25-φ60 mm) se mecanizan con una tolerancia de posición de ±0,1 mm y un error de distancia de orificio acumulativo ≤0,2 mm;

• Mecanizado de orificios centrales y ranuras de sellado:

• El orificio central escalonado está perforado por acabado, con la parte correspondiente del eje hueco controlada a una tolerancia H7 (por ejemplo, un orificio de φ400 mm permite +0,03-+0,08 mm) y una rugosidad de superficie Ra ≤1,6 μm;

• La ranura de sellado exterior (ancho × profundidad: 15 × 8 mm) está mecanizada con una rugosidad del fondo de la ranura Ra ≤3,2 μm y una desviación de la posición de la ranura de ±0,1 mm.

5. Montaje de accesorios y tratamiento de superficies

• Instalación de revestimiento resistente al desgaste: los revestimientos ZGMn13 se fijan al lado interior de la tapa del extremo mediante pernos con un torque de preapriete ≥500 N·m para garantizar un ajuste firme sin holgura;

• Tratamiento de superficie:

• Las superficies no mecanizadas se pulen con chorro de arena hasta grado Sa2.5 y se recubren con imprimación epoxi (espesor ≥60 μm) + capa superior de poliuretano (espesor ≥40 μm);

• Las superficies mecanizadas se recubren con aceite antioxidante (por ejemplo, aceite de máquina n.° 30) y se colocan tiras de sellado a prueba de agua en las ranuras de sellado.

III. Proceso de inspección de las tapas de descarga

1. Inspección de la materia prima

• Análisis de la composición química:Un espectrómetro detecta el contenido de C y Mn en placas de acero Q355B para garantizar el cumplimiento de las normas (C ≤0,20 %, Mn 1,2-1,6 %);

• Verificación de propiedades mecánicas:Las pruebas de tracción miden la resistencia a la tracción (470-630 MPa) y el alargamiento (≥20%); se realizan pruebas de impacto (energía de impacto de -20 ℃ ≥34 J).

2. Inspección en proceso (nodos clave)

• Inspección después del corte: Desviación del tamaño de corte ≤±3 mm; sin grietas ni delaminación en los bordes (prueba ultrasónica de muestreo);

• Inspección de calidad de la soldadura:

• Aspecto: Las soldaduras están libres de poros e inclusiones de escoria, con una profundidad de socavación de ≤0,5 mm y una altura de la pata de la soldadura que cumple con los requisitos de diseño (≥10 mm);

• Pruebas no destructivas: se realizan pruebas ultrasónicas (UT) al 100 % en soldaduras a tope de bridas (cumple con JB/T 4730.3 Grado II); se realizan pruebas penetrantes (PT) al 100 % en áreas de soldadura de revestimiento para garantizar que no haya grietas en la superficie.

3. Inspección de precisión dimensional

• Precisión de la superficie de la brida:

• Planitud: Medida con un medidor de planitud láser, ≤0,05 mm/m;

• Espesor de la brida: medido con un micrómetro, desviación ±0,5 mm;

• Orificio central y ranura de sellado:

• Diámetro del orificio escalonado: medido con un calibre de cuadrante interno, cumpliendo con los requisitos de tolerancia H7;

• Ranura de sellado: Ancho y profundidad medidos con calibradores vernier, desviación ±0,05 mm; desviación radial de la ranura ≤0,03 mm;

• Posiciones de los orificios de los pernos:Detectado con una máquina de medición de coordenadas, tolerancia posicional ±0,1 mm, error de distancia de orificio acumulada ≤0,2 mm.

4. Inspección final de productos terminados

• Compatibilidad de ensamblajes:El montaje de prueba con la brida del cilindro y el eje hueco muestra que los pernos se pueden insertar libremente y que el espacio de la superficie de ajuste es ≤0,1 mm (verificado con galgas de espesores);

• Prueba de rendimiento de sellado:Después de instalar los sellos, se realiza una prueba de presión de aire de 0,3 MPa (tipo seco) o una prueba de presión de agua (tipo húmedo), sin fugas dentro de los 30 minutos de mantenimiento de la presión;

• Calidad de apariencia:Las superficies del revestimiento no tienen protuberancias (≤1 mm); las superficies mecanizadas están libres de rayones; adhesión del recubrimiento (prueba de corte transversal ≥5B).