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selezione dei rivestimenti per mulini semi-autogeni

2025-11-24

A quali parametri bisogna prestare attenzione quando si selezionano i rivestimenti per mulini semi-autogeni?

Per selezionare correttamente il tipo, le dimensioni e il materiale dei rivestimenti per mulini semi-autogeni, è necessario combinare le condizioni di lavoro (come durezza del materiale, specifiche del mulino, parametri operativi) e i requisiti di installazione (come la struttura del corpo cilindrico, il metodo di fissaggio dei bulloni) e prestare attenzione all'abbinamento dei parametri chiave. Di seguito è riportata una spiegazione dettagliata da tre dimensioni: determinazione delle dimensioni, selezione delle tolleranze e parametri chiave:

Ⅰ. Determinazione delle dimensioni: "Parametri del cilindro del mulino + caratteristiche del materiale" come nucleo

Le dimensioni dei rivestimenti per mulini semi-autogeni devono corrispondere al cilindro del mulino (diametro interno, lunghezza, distribuzione dei fori dei bulloni) e adattarsi alle caratteristiche di lavorazione del materiale (durezza, granulometria, tasso di riempimento). Il nucleo è determinare i quattro parametri chiave del tipo di rivestimento, dello spessore, della lunghezza e della larghezza e delle specifiche dei fori dei bulloni:

1. Tipo di rivestimento: "Adattamento specifico alla posizione" alla struttura del mulino

I rivestimenti per mulini semi-autogeni sono suddivisi in diversi tipi in base alle posizioni di installazione e la selezione deve corrispondere ai requisiti funzionali di ciascuna posizione:

Rivestimenti del cilindro (corpo principale): sopportano l'impatto diretto e l'usura dei materiali e delle sfere d'acciaio, richiedono elevata resistenza all'usura e tenacità all'urto;
- Scenario di adattamento: macinazione generale del materiale (minerale, calcare), corrispondenza della lunghezza del cilindro del mulino (di solito divisa in più sezioni per l'incollaggio);
Rivestimenti terminali (estremità anteriore/posteriore): sopportano l'impatto assiale dei materiali, necessitano di un design del bordo ispessito;
- Scenario di adattamento: mulini con elevato tasso di riempimento (30-35%), impediscono la fuoriuscita di materiale dalle fessure terminali;
Barre di sollevamento (integrate con i rivestimenti del cilindro): responsabili del sollevamento di materiali e sfere d'acciaio, richiedono altezza e angolo ragionevoli;
- Scenario di adattamento: i mulini a bassa velocità (14-18 giri/min) necessitano di barre di sollevamento più alte, i mulini ad alta velocità necessitano di un'altezza moderata per evitare un lancio eccessivo di materiale;
Rivestimenti a griglia (estremità di scarico): controllano la velocità di scarico del materiale, richiedono un'apertura della griglia precisa;
- Scenario di adattamento: processi di macinazione a classificazione, corrispondenza dell'apertura della griglia con la granulometria del prodotto finito (di solito 15-30 mm).

2. Spessore (δ): Bilanciare "durata all'usura" e "carico del mulino"

Lo spessore influisce direttamente sulla durata e sul consumo di energia del mulino, determinato dalla durezza del materiale e dall'intensità dell'impatto:

Materiale morbido (durezza Mohs ≤5, come carbone, gesso): δ=80-100 mm, evitare uno spessore eccessivo che aumenta il carico del mulino;
Materiale semiduro (durezza Mohs 5-7, come calcare, minerale di ferro): δ=100-120 mm, bilanciare resistenza all'usura e carico;
Materiale duro (durezza Mohs ≥7, come granito, basalto): δ=120-150 mm, design ispessito per resistere all'usura da impatto elevato;
Nota speciale: per mulini di grandi dimensioni (Φ≥5 m), lo spessore può essere aumentato del 10-20% sulla base degli intervalli sopra indicati e il peso del rivestimento per unità di superficie non deve superare i 30 kg/m² per evitare il sovraccarico del sistema di azionamento del mulino.

3. Lunghezza e larghezza (L×W): "Incollaggio modulare" corrispondente al cilindro del mulino

Larghezza (W): coerente con la divisione della sezione del cilindro del mulino (di solito 500-1200 mm), la larghezza dei rivestimenti adiacenti deve essere la stessa per garantire un incollaggio stretto;
Lunghezza (L): per i rivestimenti del cilindro, L=(1/4-1/6)×circonferenza del mulino (design modulare, facile da installare e sostituire); per i rivestimenti terminali, L corrisponde al raggio del coperchio terminale del mulino (struttura a forma di settore, di solito 8-12 pezzi incollati in un cerchio completo);
Principio di incollaggio: la lunghezza totale dei rivestimenti in ogni strato circonferenziale è uguale alla circonferenza interna del mulino (errore ≤5 mm) e la lunghezza dei rivestimenti assiali adiacenti è sfalsata (design a giunto sfalsato) per evitare fessure continue.

4. Parametri dei fori dei bulloni: "Affidabilità fissa" come nucleo

I fori dei bulloni vengono utilizzati per fissare il rivestimento al cilindro del mulino e i parametri includono il diametro del foro (d₀), la profondità del foro (h) e il passo dei fori (P):

Diametro del foro (d₀): abbinamento con bulloni di fissaggio (di solito bulloni ad alta resistenza M24-M42), d₀=diametro del bullone + 2-4 mm (riservare spazio di regolazione dell'installazione);
Profondità del foro (h): h=altezza della testa del bullone + 5-10 mm (assicurare che la testa del bullone sia completamente incorporata nel rivestimento, evitare collisioni con i materiali) ed è necessario un design svasato (diametro della svasatura = d₀ + 8-12 mm) per proteggere la testa del bullone;
Passo dei fori (P): P=300-500 mm, determinato dalle dimensioni del rivestimento (maggiore è l'area del rivestimento, minore è il passo dei fori), assicurarsi che la distanza massima tra i bulloni adiacenti non superi i 500 mm per evitare la deformazione del rivestimento sotto impatto.

Ⅱ. Selezione delle tolleranze: garantire "tenuta dell'incollaggio" e "stabilità fissa"

I rivestimenti per mulini semi-autogeni funzionano sotto forti impatti e vibrazioni, quindi il controllo delle tolleranze deve evitare fessure, allentamenti o interferenze eccessive:

1. Tolleranza di incollaggio del rivestimento: controllare "dimensione della fessura" per evitare perdite di materiale e impatto

Incollaggio circonferenziale (tra rivestimenti adiacenti nello stesso strato): gioco ≤3 mm, evitare che il materiale entri nelle fessure e causi allentamento o usura del rivestimento;
Incollaggio assiale (tra rivestimenti in diversi strati assiali): gioco ≤5 mm, consentire un leggero spazio di espansione termica (il funzionamento del mulino genererà calore, coefficiente di espansione termica del rivestimento ~11×10⁻⁶/°C), evitare inceppamenti dovuti all'espansione termica;
Tolleranza di planarità: la planarità della superficie di incollaggio ≤0,5 mm/m (utilizzando un'ispezione con una riga diritta), evitare un incollaggio irregolare che porta alla concentrazione dello stress locale.

2. Tolleranza di montaggio rivestimento-cilindro: garantire "stretto contatto"

Il retro del rivestimento (montaggio con il cilindro del mulino) deve essere strettamente attaccato alla superficie del cilindro:

Gioco di montaggio: ≤0,5 mm (misurato con uno spessimetro), evitare fessure che causano vibrazioni del rivestimento sotto impatto (che portano all'allentamento dei bulloni o alla rottura del rivestimento);
Tolleranza di perpendicolarità: la superficie di lavoro del rivestimento (a contatto con i materiali) è perpendicolare alla superficie posteriore, tolleranza ≤1 mm/m, garantire una forza uniforme sul rivestimento.

3. Tolleranza dei fori dei bulloni: garantire "corrispondenza dei bulloni"

Tolleranza del diametro del foro: H12 (ad esempio, d₀=30 mm, intervallo di tolleranza 0~+0,18 mm), assicurare che il bullone possa passare agevolmente evitando un gioco eccessivo;
Tolleranza del passo dei fori: ±2 mm, assicurare che i fori dei bulloni si allineino con i fori dei bulloni del cilindro (tolleranza dei fori dei bulloni del cilindro H10), evitare difficoltà di installazione;
Tolleranza della svasatura: tolleranza della profondità della svasatura ±1 mm, tolleranza del diametro della svasatura H10, assicurare che la testa del bullone sia a filo con la superficie di lavoro del rivestimento.

Ⅲ. Parametri chiave: oltre le dimensioni e le tolleranze, determinare "durata" ed "efficienza di macinazione"

1. Parametri di prestazione del materiale: adattarsi al "meccanismo di usura"

I rivestimenti per mulini semi-autogeni sono realizzati principalmente con materiali resistenti all'usura e i parametri vengono selezionati in base all'impatto del materiale e al tipo di usura:

Durezza: per l'usura abrasiva (materiale morbido, elevato tasso di riempimento), HRC≥55 (ad esempio, ghisa ad alto contenuto di cromo); per l'usura da impatto (materiale duro, granulometria elevata), HRC=45-50 (ad esempio, acciaio al manganese Mn13) per bilanciare durezza e tenacità;
Tenacità all'urto (αₖᵥ): ≥15J/cm² (per ghisa ad alto contenuto di cromo) o ≥100J/cm² (per acciaio al manganese), evitare la frattura fragile sotto un forte impatto del materiale (granulometria ≥100 mm);
Resistenza all'usura: tasso di usura volumetrica ≤0,15 cm³/(kg·m) (testato da ASTM G65), garantire una durata ≥8000 ore (condizione di lavoro del materiale semiduro).

2. Parametri di progettazione strutturale: ottimizzare "l'efficienza di macinazione"

Altezza della barra di sollevamento (h₁): h₁=1,2-1,5×massima granulometria del materiale (ad esempio, massima granulometria 80 mm, h₁=96-120 mm), troppo bassa non può sollevare i materiali, troppo alta aumenta il consumo di energia;
Angolo della barra di sollevamento (θ): θ=30°-45°, per mulini a bassa velocità (≤16 giri/min) utilizzare 30°-35° (aumentare l'altezza di sollevamento), per mulini ad alta velocità (≥18 giri/min) utilizzare 40°-45° (evitare un lancio eccessivo di materiale);
Design della scanalatura resistente all'usura: la superficie di lavoro del rivestimento è dotata di scanalature trasversali o longitudinali resistenti all'usura (profondità 5-8 mm, spaziatura 50-80 mm), che possono immagazzinare materiali per formare uno "strato resistente all'usura del materiale" e ridurre l'usura diretta del rivestimento.

3. Parametri di adattamento alle condizioni di lavoro: corrispondono ai "parametri di funzionamento del mulino"

Adattamento del tasso di riempimento: quando il tasso di riempimento del mulino è del 30-35% (riempimento elevato), selezionare rivestimenti più spessi (δ+10-20 mm) e barre di sollevamento più alte (h₁+10-15 mm); quando il tasso di riempimento è del 25-30% (riempimento basso), utilizzare spessore e altezza della barra di sollevamento standard;
Adattamento della velocità di rotazione: bassa velocità (≤14 giri/min) → enfatizzare la resistenza all'usura (ghisa ad alto contenuto di cromo); alta velocità (≥18 giri/min) → enfatizzare la tenacità all'urto (acciaio al manganese o materiali compositi);
Adattamento alla corrosione: per la macinazione a umido (il materiale contiene acqua o mezzi corrosivi), selezionare rivestimenti in lega resistenti alla corrosione (ad esempio, lega di nichel ad alto contenuto di cromo) o aggiungere un rivestimento resistente alla corrosione (spessore ≥0,3 mm) sulla superficie del rivestimento.

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Ⅰ. Determinazione delle dimensioni: "Parametri del cilindro del mulino + caratteristiche del materiale" come nucleo

1. Tipo di rivestimento: "Adattamento specifico alla posizione" alla struttura del mulino

I rivestimenti per mulini semi-autogeni sono suddivisi in diversi tipi in base alle posizioni di installazione e la selezione deve corrispondere ai requisiti funzionali di ciascuna posizione:

Rivestimenti del cilindro (corpo principale): sopportano l'impatto diretto e l'usura dei materiali e delle sfere d'acciaio, richiedono elevata resistenza all'usura e tenacità all'urto;
- Scenario di adattamento: macinazione generale del materiale (minerale, calcare), corrispondenza della lunghezza del cilindro del mulino (di solito divisa in più sezioni per l'incollaggio);
Rivestimenti terminali (estremità anteriore/posteriore): sopportano l'impatto assiale dei materiali, necessitano di un design del bordo ispessito;
- Scenario di adattamento: mulini con elevato tasso di riempimento (30-35%), impediscono la fuoriuscita di materiale dalle fessure terminali;
Barre di sollevamento (integrate con i rivestimenti del cilindro): responsabili del sollevamento di materiali e sfere d'acciaio, richiedono altezza e angolo ragionevoli;
- Scenario di adattamento: i mulini a bassa velocità (14-18 giri/min) necessitano di barre di sollevamento più alte, i mulini ad alta velocità necessitano di un'altezza moderata per evitare un lancio eccessivo di materiale;
Rivestimenti a griglia (estremità di scarico): controllano la velocità di scarico del materiale, richiedono un'apertura della griglia precisa;
- Scenario di adattamento: processi di macinazione a classificazione, corrispondenza dell'apertura della griglia con la granulometria del prodotto finito (di solito 15-30 mm).

2. Spessore (δ): Bilanciare "durata all'usura" e "carico del mulino"

Lo spessore influisce direttamente sulla durata e sul consumo di energia del mulino, determinato dalla durezza del materiale e dall'intensità dell'impatto:

Materiale morbido (durezza Mohs ≤5, come carbone, gesso): δ=80-100 mm, evitare uno spessore eccessivo che aumenta il carico del mulino;
Materiale semiduro (durezza Mohs 5-7, come calcare, minerale di ferro): δ=100-120 mm, bilanciare resistenza all'usura e carico;
Materiale duro (durezza Mohs ≥7, come granito, basalto): δ=120-150 mm, design ispessito per resistere all'usura da impatto elevato;
Nota speciale: per mulini di grandi dimensioni (Φ≥5 m), lo spessore può essere aumentato del 10-20% sulla base degli intervalli sopra indicati e il peso del rivestimento per unità di superficie non deve superare i 30 kg/m² per evitare il sovraccarico del sistema di azionamento del mulino.

3. Lunghezza e larghezza (L×W): "Incollaggio modulare" corrispondente al cilindro del mulino

Larghezza (W): coerente con la divisione della sezione del cilindro del mulino (di solito 500-1200 mm), la larghezza dei rivestimenti adiacenti deve essere la stessa per garantire un incollaggio stretto;
Lunghezza (L): per i rivestimenti del cilindro, L=(1/4-1/6)×circonferenza del mulino (design modulare, facile da installare e sostituire); per i rivestimenti terminali, L corrisponde al raggio del coperchio terminale del mulino (struttura a forma di settore, di solito 8-12 pezzi incollati in un cerchio completo);
Principio di incollaggio: la lunghezza totale dei rivestimenti in ogni strato circonferenziale è uguale alla circonferenza interna del mulino (errore ≤5 mm) e la lunghezza dei rivestimenti assiali adiacenti è sfalsata (design a giunto sfalsato) per evitare fessure continue.

4. Parametri dei fori dei bulloni: "Affidabilità fissa" come nucleo

I fori dei bulloni vengono utilizzati per fissare il rivestimento al cilindro del mulino e i parametri includono il diametro del foro (d₀), la profondità del foro (h) e il passo dei fori (P):

Diametro del foro (d₀): abbinamento con bulloni di fissaggio (di solito bulloni ad alta resistenza M24-M42), d₀=diametro del bullone + 2-4 mm (riservare spazio di regolazione dell'installazione);
Profondità del foro (h): h=altezza della testa del bullone + 5-10 mm (assicurare che la testa del bullone sia completamente incorporata nel rivestimento, evitare collisioni con i materiali) ed è necessario un design svasato (diametro della svasatura = d₀ + 8-12 mm) per proteggere la testa del bullone;
Passo dei fori (P): P=300-500 mm, determinato dalle dimensioni del rivestimento (maggiore è l'area del rivestimento, minore è il passo dei fori), assicurarsi che la distanza massima tra i bulloni adiacenti non superi i 500 mm per evitare la deformazione del rivestimento sotto impatto.

Ⅱ. Selezione delle tolleranze: garantire "tenuta dell'incollaggio" e "stabilità fissa"

I rivestimenti per mulini semi-autogeni funzionano sotto forti impatti e vibrazioni, quindi il controllo delle tolleranze deve evitare fessure, allentamenti o interferenze eccessive:

1. Tolleranza di incollaggio del rivestimento: controllare "dimensione della fessura" per evitare perdite di materiale e impatto

Incollaggio circonferenziale (tra rivestimenti adiacenti nello stesso strato): gioco ≤3 mm, evitare che il materiale entri nelle fessure e causi allentamento o usura del rivestimento;
Incollaggio assiale (tra rivestimenti in diversi strati assiali): gioco ≤5 mm, consentire un leggero spazio di espansione termica (il funzionamento del mulino genererà calore, coefficiente di espansione termica del rivestimento ~11×10⁻⁶/°C), evitare inceppamenti dovuti all'espansione termica;
Tolleranza di planarità: la planarità della superficie di incollaggio ≤0,5 mm/m (utilizzando un'ispezione con una riga diritta), evitare un incollaggio irregolare che porta alla concentrazione dello stress locale.

2. Tolleranza di montaggio rivestimento-cilindro: garantire "stretto contatto"

Il retro del rivestimento (montaggio con il cilindro del mulino) deve essere strettamente attaccato alla superficie del cilindro:

Gioco di montaggio: ≤0,5 mm (misurato con uno spessimetro), evitare fessure che causano vibrazioni del rivestimento sotto impatto (che portano all'allentamento dei bulloni o alla rottura del rivestimento);
Tolleranza di perpendicolarità: la superficie di lavoro del rivestimento (a contatto con i materiali) è perpendicolare alla superficie posteriore, tolleranza ≤1 mm/m, garantire una forza uniforme sul rivestimento.

3. Tolleranza dei fori dei bulloni: garantire "corrispondenza dei bulloni"

Tolleranza del diametro del foro: H12 (ad esempio, d₀=30 mm, intervallo di tolleranza 0~+0,18 mm), assicurare che il bullone possa passare agevolmente evitando un gioco eccessivo;
Tolleranza del passo dei fori: ±2 mm, assicurare che i fori dei bulloni si allineino con i fori dei bulloni del cilindro (tolleranza dei fori dei bulloni del cilindro H10), evitare difficoltà di installazione;
Tolleranza della svasatura: tolleranza della profondità della svasatura ±1 mm, tolleranza del diametro della svasatura H10, assicurare che la testa del bullone sia a filo con la superficie di lavoro del rivestimento.

Ⅲ. Parametri chiave: oltre le dimensioni e le tolleranze, determinare "durata" ed "efficienza di macinazione"

1. Parametri di prestazione del materiale: adattarsi al "meccanismo di usura"

I rivestimenti per mulini semi-autogeni sono realizzati principalmente con materiali resistenti all'usura e i parametri vengono selezionati in base all'impatto del materiale e al tipo di usura:

Durezza: per l'usura abrasiva (materiale morbido, elevato tasso di riempimento), HRC≥55 (ad esempio, ghisa ad alto contenuto di cromo); per l'usura da impatto (materiale duro, granulometria elevata), HRC=45-50 (ad esempio, acciaio al manganese Mn13) per bilanciare durezza e tenacità;
Tenacità all'urto (αₖᵥ): ≥15J/cm² (per ghisa ad alto contenuto di cromo) o ≥100J/cm² (per acciaio al manganese), evitare la frattura fragile sotto un forte impatto del materiale (granulometria ≥100 mm);
Resistenza all'usura: tasso di usura volumetrica ≤0,15 cm³/(kg·m) (testato da ASTM G65), garantire una durata ≥8000 ore (condizione di lavoro del materiale semiduro).

2. Parametri di progettazione strutturale: ottimizzare "l'efficienza di macinazione"

Altezza della barra di sollevamento (h₁): h₁=1,2-1,5×massima granulometria del materiale (ad esempio, massima granulometria 80 mm, h₁=96-120 mm), troppo bassa non può sollevare i materiali, troppo alta aumenta il consumo di energia;
Angolo della barra di sollevamento (θ): θ=30°-45°, per mulini a bassa velocità (≤16 giri/min) utilizzare 30°-35° (aumentare l'altezza di sollevamento), per mulini ad alta velocità (≥18 giri/min) utilizzare 40°-45° (evitare un lancio eccessivo di materiale);
Design della scanalatura resistente all'usura: la superficie di lavoro del rivestimento è dotata di scanalature trasversali o longitudinali resistenti all'usura (profondità 5-8 mm, spaziatura 50-80 mm), che possono immagazzinare materiali per formare uno "strato resistente all'usura del materiale" e ridurre l'usura diretta del rivestimento.

3. Parametri di adattamento alle condizioni di lavoro: corrispondono ai "parametri di funzionamento del mulino"

Adattamento del tasso di riempimento: quando il tasso di riempimento del mulino è del 30-35% (riempimento elevato), selezionare rivestimenti più spessi (δ+10-20 mm) e barre di sollevamento più alte (h₁+10-15 mm); quando il tasso di riempimento è del 25-30% (riempimento basso), utilizzare spessore e altezza della barra di sollevamento standard;
Adattamento della velocità di rotazione: bassa velocità (≤14 giri/min) → enfatizzare la resistenza all'usura (ghisa ad alto contenuto di cromo); alta velocità (≥18 giri/min) → enfatizzare la tenacità all'urto (acciaio al manganese o materiali compositi);
Adattamento alla corrosione: per la macinazione a umido (il materiale contiene acqua o mezzi corrosivi), selezionare rivestimenti in lega resistenti alla corrosione (ad esempio, lega di nichel ad alto contenuto di cromo) o aggiungere un rivestimento resistente alla corrosione (spessore ≥0,3 mm) sulla superficie del rivestimento.