Kule stalowe

Kul stalowych mielących używa się w przemyśle wydobywczym, górnictwie, budownictwie (np. do wytwarzania cementu) i innych dziedzinach przemysłu; w młynach kulowych jako narzędzie ścierne do obróbki materiałów za pomocą uderzania, ścierania oraz zgniatania. Kule produkuje się z żelaza i stali.

Zastosowanie

Młyn bębnowy jest urządzeniem, w którym materiały są zgniatane przez cylindryczny lub cylindryczno-stożkowy bęben, który jest w połowie wypełniony materiałem ściernym, podczas gdy bęben obraca się wokół swojej osi poziomej. Zasadniczo materiał wejściowy jest ładowany z jednej strony młyna, a zgnieciony produkt jest wyładowywany z drugiej strony. Podczas obracania się bębna, materiał ścierny ściera materiał podczas ruchu swobodnego, tzn. zmniejsza się wielkość jego cząstek poprzez oddziaływanie mechaniczne. Materiał ścierny to: kule z żelaza i stali do młyna kulowego o średnicy 15-150 mm; kule węglikowe o średnicy 8-20 mm; żelazne lub stalowe cylindry (takie jak cylpepsy); okrągłe stalowe pręty o średnicy do 130 mm oraz długości odpowiadającej długości młyna kulowego; oraz żwir krzemowy lub z rudy w rozmiarze do 200 mm, duże fragmenty zmiażdżonego surowca. Z tego powodu rozróżniamy młyny kulowe, prętowe, żwirowe, rudowo-żwirowe oraz autogeniczne. W celu wzmocnienia wewnętrznych ścian bębnów, stosuje się płyty ze staliwa lub gumy, płyty z twardych stopów i inne materiały. Młyny bębnowe są wykorzystywane w przemyśle metalurgicznym i wydobywczym, we wzbogacaniu wydobytego surowca, do przygotowania pyłu węglowego, itp.

Zależnie od wybranej technologii, młyny bębnowe dzieli się na młyny do mielenia na sucho i na mokro. Aby zapewnić wymagany rozmiar zmiażdżonego surowca, sprzęt jest połączony z klasyfikatorami (separatory powietrzne, hydrocyklony, itp.), które dzielą materiał wydany z młyna na frakcję drobną i grubą. Frakcja drobna podlega dalszej obróbce, podczas gdy gruba wraca do młyna i jest dodatkowo mielona.

Młyn kulowy to urządzenie bębnowo-trące, które wykorzystuje kule z materiałów stałych (stal, żelazo, stopy twarde, ceramika, itp.). Najczęściej spotyka się młyny kulowe, w których podczas obracania się bębna kule ocierają się o ściany wewnętrzne, kule są podnoszone do osiągnięcia kąta podnoszenia większego niż kąt tarcia wewnętrznego. Wtedy materiał ścierny zsuwa się znów poniżej. Materiał jest ścierany poprzez abrazję pomiędzy wewnętrzną powierzchnią bębna oraz kulą, a także pomiędzy samymi kulami. Upadające kule powodują miażdżenie materiału.

Jednym typem młynów kulowych są młyny planetarne, w których kilka bębnów pionowych (zwykle 3 do 6) umieszczonych jest na tarczy; obracają się one wokół własnych osi, a wszystkie razem wokół osi tarczy. Odwrotny kierunek obrotu bębna i tarczy sprawia, że materiał ścierny obraca się i rotuje, powodując intensywne mielenie.

Klasyfikacja i charakterystyka

Stalowe kule mielące do młynów kulowych mogą być wytwarzane zgodnie z zarówno z międzynarodowymi jak i krajowymi normami (np. DSTU 8538, GOST 7524) i według specyfikacji określonych przez producentów i klientów. Główne cechy i klasyfikacje to:

• Materiał produktu: żelazo, stal, węglik, ceramika
• Technologia produkcji: odlewanie odśrodkowe, walcowanie na gorąco, odlewanie, tłoczenie i spiekanie
• Średnica kuli: w mm
• Twardość: normalna, wzmocniona, wysoka

Najczęściej spotykane są kule mielące z włókien węgla i stali niskostopowych, używane głównie do mielenia surowca. Tego typu materiał ścierny do młynów kulowych jest wytwarzany za pomocą walcowania na gorąco, kucia oraz tłoczenia. Kule są wzmocnione poprzez stal mikrostopową oraz obróbkę cieplną.

Technologia produkcji kul żelaznych jest bardziej skomplikowana (odlewanie odśrodkowe); są one wykorzystywane przede wszystkim do mielenia cementu i rud metali nieżelaznych. Odporność na zniszczenie tego typu produktów zwiększa się poprzez łączenie żeliwa z chromem, wanadem, molibdenem oraz niklem.

Głównymi parametrami jakościowymi stalowych kul mielących wytwarzanych zgodnie z DSTU 8538 są: średnica znamionowa, średnica nominalna, maksymalne odchylenia średnicy oraz twardość. Średnica znamionowa to średnica kuli, zaokrąglona do najbliższej wartości standardowej. Średnica nominalna to średnica, według której określane są odchylenia graniczne. Maksymalne odchylenia to różnice pomiędzy wartością graniczną, a średnicą nominalną.

Zgodnie z DSTU 8538, twardość kuli po obróbce cieplnej musi być zgodna z normami dla określonej odpowiedniej grupy.

Twardość objętościowa to obliczony wskaźnik twardości oparty na objętości stalowej kuli mielącej.

Produkcja

Najpopularniejszą technologią produkcji stalowych kul mielących jest walcowanie na gorąco. Walcowanie skośne jest wykorzystywane, kiedy początkowy kęs okrągły, po ogrzaniu w piecu do wcześniej określonej temperatury, jest podany do młyna kulowego, gdzie jest zmniejszany w walcach ze sprawdzianami gwintowymi obracającymi się w tym samym kierunku. Można używać wersji z dwoma lub trzema walcami. Po opuszczeniu walcarki, materiał ścierny jest chłodzony wodą i mieszaniną wody z powietrzem w celu zwiększenia wytrzymałości wraz z dalszym samoodpuszczaniem w koszach.

Alternatywną metodą wytwarzania kuli mielących ze stali jest tłoczenie, ale jest to mniej popularne z powodu niższej produktywności linii (o dwa lub trzy razy) oraz wyższego zużycia metalu (10-20% wyższe).

Zakup

Metinvest oferuje kule mielące do młynów kulowych o średnicy od 30 do 120 mm i twardości 1-4 do zastosowania w przemyśle wydobywczym, górnictwie, budownictwie (wytwarzanie cementu) i innych dziedzinach przemysłu. Kule stalowe można nabyć poprzez globalną sieć sprzedażową składającą się z 38 biur sprzedaży w Europie, Azji, Afryce i Ameryce, a także 16 centrów usług metalurgicznych na Ukrainie i autoryzowanych sprzedawców.