Мелющие тела 40ХН в Минске

Мелющие тела из стали 40ХН: помольные шары и цилиндры для горнорудных мельниц

Мелющие тела 40ХН — помольные шары и цилиндры (цильпебсы), изготовленные из конструкционной легированной стали марки 40ХН (хромоникелевая группа, ~0,4 % C, 0,45–0,75 % Cr, 1,0–1,4 % Ni). Такое сочетание углерода и никеля обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 80–100 мм, что критично для шаров диаметром 40–120 мм: твёрдость сохраняется не только на поверхности, но и в сердцевине. Именно поэтому мелющие тела 40ХН применяются в узлах интенсивного абразивного и ударно-абразивного износа — шаровых и стержневых мельницах мокрого и сухого помола.

Термообработка и механические свойства

Готовая продукция проходит закалку с 830–860 C (масло или вода) и высокий отпуск 550–600 C. Получаемая структура — сорбит отпуска — даёт сочетание ударной вязкости KCU 40–60 Дж/см и твёрдости 45–55 HRC. Для сравнения: шары из стали 40ХН в состоянии поставки без термообработки имеют 217–248 HB и не пригодны для помола руды. Объёмная закалка позволяет сохранять твёрдость по всему сечению, что снижает истирание при падении шара с высоты 2–4 м в барабане мельницы.

Номенклатура и стандарты

• Шары мелющие 40, 50, 60, 80, 100, 120 мм — ГОСТ 7524, группа твёрдости IV.
• Цилиндры (цильпебс) 25–40 мм, длина 30–45 мм — ГОСТ 7524.
• Заготовка — круг горячекатаный по ГОСТ 2590 из стали 40ХН по ГОСТ 4543.
• Контроль макроструктуры — ГОСТ 10243, отсутствие усадочных дефектов.
• Твёрдость по Бринеллю в поставке — ГОСТ 9012 (217–248 HB).

Области применения

Мелющие тела 40ХН востребованы в шаровых мельницах МШР, МШЦ, МСЦ обогатительных фабрик горно-обогатительных комбинатов при измельчении железных, медных, полиметаллических руд. В цементной промышленности — в трубных мельницах помола клинкера и сырьевой шихты. В энергетике — в шаровых барабанных мельницах систем пылеприготовления ТЭС при размоле каменного и бурого угля. Также применяются в стержневых мельницах и мельницах полусамоизмельчения (SAG) в качестве добавки к крупным шарам.

Условия эксплуатации

Рабочая среда — пульпа с pH 7–11, абразивная руда с коэффициентом крепости по Протодьяконову f = 8–16. Температура пульпы — до +60 C. Удельная нагрузка на шар в барабане — до 15–20 кН при каскадно-водопадном режиме. Скорость вращения барабана — 60–80 % критической. При таких условиях шары 40ХН сохраняют геометрию до 4000–6000 часов наработки, тогда как незакалённые аналоги выходят из строя в 2–3 раза быстрее.

Вопросы и ответы