Футеровочные болты (бронеболты) из стали 20 — крепеж для мельничного оборудования
Футеровочные болты (бронеболты) из стали 20 — специализированный крепеж, предназначенный для фиксации броневых плит и футеровочных элементов к корпусам шаровых, стержневых и рудно-галечных мельниц. Применение стали 20 в данном классе крепежа обеспечивает оптимальное сочетание пластичности и прочности для условий циклических и ударных нагрузок при переработке руд черных и цветных металлов, а также в цементной промышленности.
Материал — конструкционная углеродистая качественная сталь 20 (ГОСТ 1050) с содержанием углерода 0,17–0,24%. Химический состав и механические свойства регламентируются нормативной документацией на крепеж для футеровок. Болты изготавливаются методом горячей высадки или механической обработкой из проката, что обеспечивает формирование требуемой геометрии головки и гладкой части стержня без концентраторов напряжений.
Конструктивные особенности и механические характеристики
Бронеболты из стали 20 отличаются от стандартного крепежа увеличенной длиной гладкой части стержня, которая воспринимает основную нагрузку от массы футеровки и динамических воздействий мелющих тел. Резьбовая часть выполняется по ГОСТ 24705, шаг резьбы — крупный или мелкий в зависимости от типоразмера. Головка болта может быть потайной, полупотайной или цилиндрической с внутренним шестигранником — выбор определяется конструкцией футеровочной плиты и условиями монтажа.
Механические свойства стали 20 в состоянии поставки крепежа:
- временное сопротивление разрыву — 410–510 МПа;
- предел текучести — не менее 245 МПа;
- относительное удлинение — не менее 25%;
- твердость по Бринеллю — 131–179 HB.
Пластичность стали 20 позволяет болтам деформироваться без хрупкого разрушения при знакопеременных нагрузках, возникающих при вращении барабана мельницы. Это снижает риск внезапного выхода крепежа из строя и обеспечивает контролируемый износ в процессе эксплуатации.
Применение в промышленном оборудовании
Основная область применения — крепление футеровочных плит в мельницах первой и второй стадий измельчения:
- шаровые мельницы МШЦ, МШР с центральной разгрузкой;
- стержневые мельницы МСЦ;
- рудно-галечные мельницы самоизмельчения;
- цементные мельницы открытого и замкнутого цикла;
- вертикальные валковые мельницы (для отдельных узлов крепления).
Бронеболты из стали 20 также применяются для фиксации защитных плит в бункерах, течках и перегрузочных узлах дробильно-сортировочных фабрик, где требуется надежное соединение при абразивном износе и умеренных ударных воздействиях.
Технические параметры типовых исполнений
| Диаметр резьбы, мм | Длина стержня, мм | Размер под ключ, мм | Шаг резьбы, мм | Масса 100 шт, кг |
|---|---|---|---|---|
| М20 | 100–160 | 30 | 2,5 | 32–48 |
| М24 | 120–200 | 36 | 3,0 | 55–85 |
| М30 | 140–250 | 46 | 3,5 | 95–160 |
Рабочий диапазон температур эксплуатации бронеболтов из стали 20 — от –40 C до +200 C. При температурах ниже –40 C рекомендуется применять крепеж из легированных сталей с повышенной хладостойкостью. Для защиты от коррозии в условиях повышенной влажности и агрессивных сред болты могут поставляться с цинковым или кадмиевым покрытием, нанесенным гальваническим способом.
Критерии выбора и контроль качества
При подборе бронеболтов из стали 20 учитываются диаметр и шаг резьбы посадочных отверстий футеровочных плит, толщина футеровки, а также усилие затяжки, обеспечивающее плотное прилегание плиты к корпусу мельницы. Контроль качества включает проверку химического состава, механических испытаний на растяжение и твердость, а также визуальный осмотр поверхности на отсутствие трещин, закатов и других дефектов.
Для мельниц с диаметром барабана до 4 м типовым решением являются болты М24–М30 с длиной гладкой части, соответствующей толщине футеровки. Для мельниц большего диаметра применяются усиленные исполнения с увеличенным диаметром стержня и специальной формой головки, предотвращающей проворачивание при монтаже.
Вопросы и ответы
Чем бронеболты из стали 20 отличаются от высокопрочных болтов класса 8.8?
Сталь 20 имеет предел текучести около 245 МПа, что значительно ниже, чем у высокопрочных сталей (640 МПа для класса 8.8). Однако пластичность стали 20 обеспечивает деформационную способность без хрупкого разрушения, что важно при ударных нагрузках в мельницах. Высокопрочные болты применяются там, где требуется повышенная несущая способность при статических нагрузках.
Какая термообработка применяется для бронеболтов из стали 20?
Стандартная поставка — без термообработки, в горячекатаном или нормализованном состоянии. При необходимости повышения твердости поверхности может применяться цементация с последующей закалкой, однако для большинства применений в футеровках мельниц достаточно исходного состояния стали 20.
Какой момент затяжки рекомендуется для бронеболтов М24 из стали 20?
Рекомендуемый момент затяжки для М24 составляет 200–250 Нм. Точное значение зависит от шага резьбы, состояния резьбы и требований к усилию прижатия футеровочной плиты. Превышение момента может привести к пластической деформации стержня, поэтому контроль момента обязателен.
Возможно ли повторное использование бронеболтов из стали 20 после демонтажа футеровки?
Повторное использование допускается только после визуального контроля и проверки геометрии резьбы. Болты, подвергшиеся пластической деформации, с поврежденной резьбой или коррозионными поражениями, подлежат замене. Для ответственных узлов рекомендуется одноразовое применение.
