Мелющие тела ГОСТ 7524-89 в Минске


Мелющие тела по ГОСТ 7524-89: шары стальные для шаровых мельниц

ГОСТ 7524-89 распространяется на стальные шары, применяемые в качестве мелющих тел в шаровых мельницах горно-обогатительных комбинатов, цементных заводов и предприятий строительных материалов. Стандарт нормирует геометрические размеры, предельные отклонения, твёрдость и ударную стойкость шаров, изготовляемых методами горячей штамповки, прокатки и литья. Мелющие тела по ГОСТ 7524-89 классифицируются по номинальному диаметру от 15 до 120 мм и по группам твёрдости, что определяет область их применения в зависимости от физико-механических свойств измельчаемого материала.

Типоразмеры и предельные отклонения

Номинальный диаметр шара является основным параметром, определяющим эффективность помола и производительность мельницы. Стандарт устанавливает четыре класса точности изготовления, обозначаемые цифрами I, II, III, IV, с соответствующими полями допусков. Для шаров диаметром до 40 мм включительно отклонения по диаметру составляют от –1,0 до +2,0 мм в зависимости от класса точности, для шаров большего диаметра поле допуска расширяется. Отклонение от геометрической формы (овальность) не должно превышать предельных отклонений по диаметру.

Номинальный диаметр, ммКласс точностиПредельное отклонение, ммГруппа твёрдостиТвёрдость HRC (не менее)
20I+1,0 / –0,5155
40II+1,5 / –1,0249
60II+2,0 / –1,0343
80III+2,5 / –1,5435
100III+3,0 / –2,0343
120IV+4,0 / –2,0249

Материалы и группы твёрдости

Шары по ГОСТ 7524-89 изготовляют из углеродистой и легированной стали. Наиболее распространённые марки — сталь 45, 60Г, 65Г, 70Г, а также низколегированные стали типа 35Г2, 40Х, 65С2ВА. Выбор марки определяется требуемым сочетанием твёрдости, износостойкости и ударной вязкости. Для шаров высокой твёрдости (группа 1) применяют закалку с низким отпуском или поверхностную закалку ТВЧ; для шаров групп 3–4 допускается нормализация или высокий отпуск.

  • Группа 1 — твёрдость не менее 55 HRC, объёмная закалка, для тонкого измельчения руд цветных металлов и клинкера.
  • Группа 2 — твёрдость не менее 49 HRC, закалка с отпуском, для среднего дробления и помола железных руд.
  • Группа 3 — твёрдость не менее 43 HRC, нормализация или улучшение, для грубого помола в мельницах МШР и МШЦ.
  • Группа 4 — твёрдость не менее 35 HRC, для мельниц самоизмельчения и полусамоизмельчения (ММС, SAG).

Ударная стойкость и износостойкость

Ударная стойкость шаров оценивается по числу ударов до разрушения при испытании на копре. Стандарт устанавливает минимальное число ударов для каждой группы твёрдости: для группы 1 — не менее 5 ударов, для группы 4 — не менее 15 ударов. Износостойкость шаров в реальных условиях эксплуатации зависит от абразивности руды, скорости вращения мельницы и водородного показателя пульпы. Удельный расход шаров при измельчении кварцитов составляет 0,8–1,5 кг/т, при измельчении мягких руд — 0,3–0,6 кг/т.

Области применения

  • Горно-обогатительные комбинаты — измельчение железных, медных, золотосодержащих руд в мельницах МШР, МШЦ, МСЦ.
  • Цементная промышленность — помол клинкера и добавок в трубных мельницах 2,6 13 м, 3,2 15 м.
  • Тепловые электростанции — размол угля в шаровых барабанных мельницах ШБМ.
  • Металлургия — измельчение ферросплавов, шлаков, огнеупорного сырья.
  • Химическая промышленность — помол минеральных пигментов, удобрений, наполнителей.
  • Строительная индустрия — производство силикатного кирпича, газобетона, сухих смесей.

Маркировка, упаковка и приёмка

Каждая партия шаров сопровождается сертификатом качества, в котором указываются: марка стали, номинальный диаметр, класс точности, группа твёрдости, результаты испытаний на твёрдость и ударную стойкость. Шары упаковывают в металлические контейнеры, ящики или мешки из полимерных материалов. Приёмосдаточные испытания включают контроль геометрических размеров, твёрдости и ударной стойкости. Периодические испытания проводят не реже одного раза в квартал.

Вопросы и ответы

Какой диаметр шаров по ГОСТ 7524-89 оптимален для шаровой мельницы МШР 3600 5000?

Для мельницы МШР 3600 5000 при измельчении руды крупностью 20–30 мм оптимальна шаровая загрузка с максимальным диаметром 100–120 мм и добавлением шаров 60–80 мм для заполнения межшарового пространства. Доля крупных шаров составляет 30–40 % от общей массы загрузки.

Чем отличаются группы твёрдости 1 и 4 по ГОСТ 7524-89?

Группа 1 соответствует твёрдости не менее 55 HRC и применяется для тонкого помола, группа 4 — не менее 35 HRC и используется в мельницах самоизмельчения, где важна ударная вязкость, а не максимальная твёрдость. Разница в твёрдости достигается режимом термической обработки.

Допускается ли изготовление шаров по ГОСТ 7524-89 из стали 40Х?

Да, сталь 40Х входит в перечень допускаемых марок. Шары из 40Х после закалки и отпуска обеспечивают твёрдость 48–52 HRC и применяются в мельницах второй стадии измельчения при помоле руд средней крепости.

Как проверяется ударная стойкость шаров?

Испытание проводят на копре путём сбрасывания груза определённой массы на шар, установленный на наковальне. Фиксируется число ударов до появления трещины или разрушения. Норматив для каждой группы твёрдости указан в таблице стандарта.