اجزای ساختار فولاد آسیاب زغال سنگ: انواع، نقش ها و مشخصات

الف ساختار فولاد آسیاب زغال سنگ یک چارچوب باربر است که برای پشتیبانی از بدنه‌های آسیاب دوار، مکانیزم‌های آسیاب، سیستم‌های محرک و تجهیزات کمکی تحت تنش‌های دینامیکی و حرارتی مداوم طراحی شده است. سازه فولادی یک قاب غیرفعال نیست - یک مجموعه مهندسی دقیق است که در آن هر جزء نقش ساختاری مشخصی را ایفا می کند. و خرابی در هر یک از قطعات می تواند تولید را متوقف کند یا باعث از بین رفتن فاجعه بار تجهیزات شود. درک دقیق این اجزا برای تدارکات، برنامه ریزی تعمیر و نگهداری و بازرسی سازه ضروری است.

سازه فولادی آسیاب زغال سنگ در واقع چه می کند

آسیاب های زغال سنگ - چه آسیاب های گلوله ای، آسیاب های غلتکی عمودی (VRM) یا آسیاب های کاسه ای - تحت شرایط مکانیکی شدید کار می کنند. سازه فولادی باید به طور همزمان رسیدگی کند بارهای مرده ساکن بیش از 200 تا 500 تن بسته به اندازه آسیاب، بارهای دینامیکی ناشی از ارتعاش سنگ زنی، انبساط حرارتی ناشی از جریان گاز داغ، و بارهای ضربه ای ناشی از تغییرات تغذیه زغال سنگ.

این سازه آسیاب را در ساختمان کارخانه ادغام می کند، آن را به درایو ترن متصل می کند و نقاط لنگر برای آب بندی گرد و غبار، محفظه های طبقه بندی کننده و کانال کشی فراهم می کند. بدون یک سازه فولادی به درستی طراحی شده، تلورانس های هم ترازی - اغلب به همان اندازه محکم ± 0.5 میلی متر در بدنه یاتاقان - در حین کار قابل نگهداری نیست.

اجزای ساختار فولادی یک آسیاب زغال سنگ

قاب پایه آسیاب و صفحه پایه

قاب فونداسیون پایین‌ترین لایه سازه فولادی است که مستقیماً از طریق پیچ‌های لنگر و لنت‌های دوغاب به پایه بتنی متصل می‌شود. وزن آسیاب و بارهای عملیاتی را در سازه عمرانی توزیع می کند. صفحات پایه معمولا از فولاد Q345B یا S355JR ساخته می شوند ، با ضخامت های 40 میلی متر تا 100 میلی متر بسته به بار اعمال شده. سطوح ماشینکاری شده دقیق تضمین می کنند که بدنه آسیاب در سطح تحمل 0.1 میلی متر بر متر قرار می گیرد.

ساختار پشتیبانی بلبرینگ اصلی

در آسیاب‌های گلوله‌ای افقی، پایه‌های اصلی یاتاقان، جوش‌های فولادی مقاومی هستند که کل وزن درام چرخان را حمل می‌کنند - که می‌تواند به 80-300 تن برای آسیاب های لوله بزرگ . این پایه‌ها برای پذیرش یاتاقان‌های فلز سفید یا عناصر نورد ماشین‌کاری می‌شوند و باید هم در برابر بارهای شعاعی ناشی از وزن آسیاب و هم در برابر بارهای محوری ناشی از ازدیاد طول حرارت مقاومت کنند.

در آسیاب های عمودی، ساختار معادل قاب پشتیبانی گیربکس است، که همچنین باید واکنش های گشتاور را از گیربکس سیاره ای یا مارپیچ-مارپیچ جذب کند - مقادیر گشتاور در VRM های بزرگ می تواند بیشتر شود. 3000 kN·m .

پوسته و پوسته آسیاب

پوسته یا پوشش آسیاب یک جزء مرزی فشار و همچنین ساختاری است. برای آسیاب های گلوله ای، پوسته استوانه ای از ورق فولادی نورد شده، معمولاً 20 تا 50 میلی متر ضخامت، با دیواره های انتهایی جوش داده شده ساخته می شود. بخش های پوسته اغلب در بخش هایی از عرضه می شوند طول 2-6 متر برای حمل و نقل، پیچ و مهره یا جوش داده شده به یکدیگر در محل. آسترهای داخلی از پوسته در برابر سایش محافظت می کنند، اما خود پوسته فولادی باید در برابر تنش حلقه ای ناشی از اختلاف فشار داخلی و تنش خمشی ناشی از وزن متحمل شده مقاومت کند.

الفccess Platforms and Walkway Grating Structures

سکوهای دسترسی عملیاتی و نگهداری، بدنه آسیاب را در ارتفاعات متعدد احاطه کرده اند. اینها سازه های توری فولادی گالوانیزه گرم هستند که توسط قاب های فولادی جوش داده شده یا پیچ و مهره ای پشتیبانی می شوند. رتبه‌بندی بارگذاری زنده پلتفرم معمولاً مطابق با آن است استانداردهای OSHA 1910.22 یا EN 1991-1-1، نیاز به حداقل 2.0 کیلونیوتن بر متر مربع ظرفیت بار توزیع شده . پایه های نرده معمولاً از لوله 48 میلی متری Schedule 40 با فاصله 1500 میلی متر جوش داده می شوند.

ساختار محافظ درایو و چرخ دنده

چیدمان درایو - چه درایو مرکزی، چه درایو جانبی با پینیون یا درایو مستقیم - به ساختارهای پشتیبانی فولادی اختصاصی نیاز دارد. محفظه های یاتاقان شفت پینیون روی پایه های فولادی با تراز دقیق پیچ می شوند. چرخ دنده دور، که دور پوسته آسیاب می پیچد و می تواند قطر 6 تا 12 متر ، توسط یک مجموعه محافظ فولادی پیچ و مهره ای ساخته شده از ورق فولادی 4-6 میلی متری با پنجره های بازرسی محافظت می شود.

قاب مسکن طبقه بندی و جداکننده

مخصوصاً در آسیاب های زغال سنگ عمودی، محفظه طبقه بندی کننده بالای میز آسیاب قرار می گیرد و به تکیه گاه ساختاری خود نیاز دارد - یک قاب فولادی جوش داده شده به بدنه آسیاب اصلی یا ستون های ساختمان متصل است. این قاب ها هم وزن مجموعه روتور طبقه بندی کننده و هم بارهای آیرودینامیکی را از جریان های هوا-زغال سنگ با سرعت بالا که معمولاً در 20-35 متر بر ثانیه از طریق منطقه طبقه بندی کننده

براکت های ساپورت کانال و لوله

مجرای ورودی گاز داغ، لوله‌های خروجی زغال‌سنگ، لوله‌های دفع و خطوط گردش مجدد همگی از طریق مجموعه‌های براکت جوش داده شده یا گیره‌دار به ساختار فولادی متصل می‌شوند. این تکیه گاه ها باید انبساط حرارتی را در نظر بگیرند - یک کانال فولادی 10 متری که در دمای 300 درجه سانتی گراد کار می کند تقریباً منبسط می شود. 36 میلی متر طولی - نیاز به تکیه گاه های کشویی یا فنری در مکان های استراتژیک.

درجات مواد که معمولا در سازه های فولادی آسیاب زغال سنگ استفاده می شود

انتخاب مواد در همه اجزاء یکسان نیست. قاب‌های سازه‌ای از فولادهای ساختاری استاندارد استفاده می‌کنند، در حالی که اجزای مستعد سایش یا تنش بالا نیاز به درجه‌های ارتقا یافته دارند.

حالت های رایج شکست در اجزای سازه فولادی آسیاب زغال سنگ

درک محل وقوع خرابی ها به اولویت بندی بودجه های بازرسی و نگهداری کمک می کند. حالت های خرابی زیر در سراسر کارخانه های زغال سنگ فعال در سراسر جهان ثبت شده است:

• ترک خوردگی ناشی از خستگی جوش در اتصال صفحه پایه به پایه، ناشی از ارتعاش چرخه‌ای - قابل تشخیص از طریق آزمایش ذرات مغناطیسی یا نافذ رنگ در طول خاموش شدن برنامه‌ریزی‌شده.
• خوردگی و سوراخ شدن در سطوح داخلی پوسته که توسط آستر پوشانده نشده اند، به ویژه در مناطقی که در هنگام شروع سرد، تراکم ایجاد می شود. از دست دادن دیواره 2-4 میلی متر در سال در آسیاب های ضعیف ثبت شده است.
• الفnchor bolt loosening در قاب های فونداسیون به دلیل بارهای دینامیکی و گشتاور نامناسب در حین نصب - یکی از دلایل اصلی عدم تراز صفحه پایه در طول زمان.
• اعوجاج حرارتی در براکت های نگهدارنده کانال که در دمای بالای 250 درجه سانتیگراد کار می کنند بدون انبساط کافی که منجر به ترک براکت یا نشت فلنج کانال می شود.
• سکو و خوردگی راه پله از گرد و غبار زغال سنگ و قرار گرفتن در معرض رطوبت - گالوانیزه گرم با حداقل پوشش روی 85 میکرومتر به طور قابل توجهی عمر مفید را در مقایسه با سیستم های فقط رنگ افزایش می دهد.

استانداردهای ساخت و ابعاد برای اجزای کلیدی

اجزای سازه‌های فولادی برای کارخانه‌های زغال سنگ طبق استانداردهای کاملاً کنترل‌شده ساخته می‌شوند. موارد زیر الزامات تحمل معمولی و کدهای قابل اجرا هستند:

• تحمل گردی پوسته: انحراف ≤3 میلی متر از قطر اسمی، در هر فاصله 1 متری در طول پوسته اندازه گیری می شود.
• کیفیت جوش: جوش لب به لب با نفوذ کامل روی پوسته آسیاب تحت آزمایش 100% اولتراسونیک (UT) بر اساس استانداردهای AWS D1.1 یا EN ISO 17638 قرار دارد.
• سطوح یاتاقان ماشینکاری شده: سطح پرداخت Ra ≤ 1.6 میکرومتر، صافی در 0.02 میلی متر در ناحیه تماس بلبرینگ.
• تراز قاب سازه: عمودی ستون در 1/1000 ارتفاع ستون، به ازای استانداردهای نصب GB50205 یا AISC 303.
• تراز کردن صفحه پایه: صفحات پایه گروت شده باید قبل از شروع نصب تجهیزات به تحمل ارتفاع ± 0.5 میلی متر در سراسر ردپای فول فریم دست یابند.

اولویت های بازرسی و نگهداری بر اساس کامپوننت

الف structured inspection regime significantly extends service life and reduces unplanned downtime. Below is a recommended inspection frequency framework based on industry practice:

ملاحظات کلیدی هنگام یافتن منبع یا جایگزینی اجزاء

چه تعیین اجزای جدید برای یک پروژه سبز یا تهیه جایگزین برای یک کارخانه موجود، چندین عامل فنی غیرقابل مذاکره هستند:

1. سازگاری نوع آسیاب: الف base frame designed for a ball mill cannot be adapted for a VRM without complete re-engineering. Always reference the original equipment manufacturer (OEM) drawing numbers.
2. گواهی مواد: گواهینامه های کارخانه تقاضا (EN 10204 نوع 3.1 حداقل) برای تمام فولادهای سازه ای باربر. فولاد ژنریک بدون قابلیت ردیابی یک خطر انطباق با کد و ایمنی است.
3. مشخصات عملیات سطحی: قبل از رنگ آمیزی یا گالوانیزه کردن، تمیز کردن بلاست را به Sa 2.5 (ISO 8501-1) مشخص کنید. آماده سازی ناکافی سطح عامل اصلی شکست زودرس پوشش در محیط های کارخانه زغال سنگ است.
4. بررسی ابعاد قبل از نعوظ: الفll machined mating surfaces should be dimensionally checked against the as-built survey before installation — especially after long-distance shipping, which can introduce distortion in large weldments.
5. استراتژی ذخیره سازی قطعات یدکی: اجزای با بحرانی بالا مانند پایه های یاتاقان و بخش های پوسته باید به عنوان قطعات یدکی در محل یا نزدیک به محل برای آسیاب ها در عملکرد مداوم 24/7 نگه داشته شوند، با توجه به زمان های سرب معمولی 8-20 هفته برای ساخت سفارشی.