Повышение износостойкости наклепом футеровок шаровых мельниц при проведении их технического обслуживания

• Автор: Бочков, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Аналитический обзор

1.1 Конструкция шаровой мельницы и режимы её работы

1.2 Использующиеся виды футеровок

1.3 Влияние наклепа на износостойкость металлических материалов при различных видах изнашивания

1.4 Явления, происходящие при поверхностном механическом упрочнении деталей

1.5 Основные виды упрочняющей поверхностной обработки

1.6 Выводы по главе

Глава 2 Разработка режима упрочняющей обработки футеровки шаровой мельницы

2.1 Определение доминирующего вида изнашивания футеровки шаровых мельниц в условиях их работы в ОАО «Апатит»
2.2 Установление рабочих параметров мельницы для осуществления наиболее эффективного наклепа футеровки шарами
2.3 Определение размеров отпечатка на футеровке от многократного удара шарами
2.4 Установление вида зависимости, связывающей деформацию поверхностного слоя футеровки с твердостью, получаемую в результате внедрения шара
2.5 Определение твердости поверхностного слоя футеровки в результате многократного ударного воздействия шаром
2.6 Расчет необходимого времени упрочняющей обработки футеровки
2.7 Выводы по главе
Глава 3 Разработка методики и экспериментального стенда по изучению закономерностей ударно-абразивного изнашивания металлических материалов о горные породы
3.1 Существующие методы определения скорости ударно-абразивного
изнашивания материалов
3.2 Методика испытаний металлических материалов в условиях, моделирующих ударно-абразивное изнашивание футеровок шаровых мельниц
3.3 Выводы по главе
Глава 4 Результаты экспериментального исследования влияния наклепа на скорость ударно-абразивного изнашивания материала футеровок
4.1 Определение скорости изнашивания исходных образцов
4.2 Результаты испытаний предварительно наклепанных образцов
4.3 Выводы по главе
Глава 5 Разработка технологии упрочнения металлической футеровки в процессе технического обслуживания и ремонта шаровых мельниц
5.1 Расчет времени допустимой эксплуатации мельницы между упрочняющими обработками
5.2 Технология упрочнения металлической футеровки шаровых мельниц в процессе их технического обслуживания и ремонта
5.3 Выводы по главе
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
Дробление и измельчение руд - одна из наиболее энергоемких и дорогостоящих операций. На горно-обогатительных фабриках общие капитальные и эксплуатационные расходы на операции дробления и измельчения составляют 50 - 70 %.
Одной из основных статей расходов при измельчении руды являются затраты на мелющие тела и замену футеровки рабочих органов обогатительного оборудования. Так, при эксплуатации барабанных мельниц расходы на воспроизводство шаров, стержней и футеровки достигают стоимости энергетических затрат, а иногда и превышают их. Такой высокий расход материалов обогатительного оборудования объясняется интенсивным их износом об абразивные горные породы в процессе дробления и измельчения.
Ежегодно на воспроизводство изношенных деталей горно-обогатительного оборудования расходуется более 4 млн. т. металла или более 2,5% от его производетва в России [1, 2].
Поэтому разработка рациональных и обоснованных решений по повышению ресурса быстро изнашиваемых элементов горно-обогатительного оборудования является важной научной и практической задачей.
Степень научной разработанности проблемы. Вопросам повышения срока службы быстро изнашивающихся элементов горных машин и оборудования посвящены работы многих исследователей: Солода Г.И., Зимина А.И.,
Барона Л.И., Кузнецова A.B., Хрущова М.М., Бабичева М.А., Тененбаума М.М., Сердитова А.Е. и др. [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Их работы по изучению абразивности горных пород и механизма различных видов изнашивания позволили научно обоснованно подходить к выбору конструкционных материалов для той или иной абразивной среды и условий эксплуатации.
Шаровые мельницы являются одним из основных видов горно-обогатительного оборудования и широко используются на отечественных и

показана на рисунок 1.22. Сорбит имеет не только минимальную глубину, но и минимальную степень наклепа.

Рисунок 1.22 — Степень максимального наклепа для структур металла различной твердости Глубина наклепа к связана с силой деформирования Р соотношением
к = л[іЩ , где аТ - предел текучести материала [32].
Для конструкционных сталей с погрешностью не более ±10 % справедливо
соотношение вт = НВ/3, поэтому к = Л[ЗР/НВ, к = 1,5с1 (рисунок 1.23).
Рисунок 1.23 - Характер распространения наклепанной зоны иод поверхностью
отпечатка
Многократное приложение одной и той же статической нагрузки при вдавливании шара в одно и тоже место не приводит к заметному увеличению размеров пластического отпечатка. В отличие от статического, при ударном

1 °~/ 1гм ещ 'род Юдй 1С(П1 нны /ЄСГ С СІЇ чт ЧЧШ

1 1. с 1 V
Фср рит ■Ч 1 /.с > /
ФсрршТ * п°рп’ЖрсрЛІ я Сі 1рб№ па III 7?(/ сит
------і........Л.І. ■---1____I
то гов зоо 400 50от ну
I .1 I І
2010 00 50 ЙС