Parameter apa yang harus diperhatikan ketika memilih bola baja tempa?

Untuk benar memilih ukuran, bahan dan spesifikasi bola baja tempa, perlu untuk menggabungkan kondisi kerja (seperti jenis pabrik, kekerasan material,persyaratan kehalusan penggilingan) dan parameter operasi (seperti kecepatan penggilingan, kecepatan pengisian), dan perhatikan pencocokan parameter inti √ bola baja tempa ditandai dengan struktur padat, kekuatan tinggi dan ketahanan benturan yang sangat baik,Jadi pemilihan parameter harus menyoroti kemampuan mereka untuk beradaptasi dengan beban berat dan skenario penggilingan berdampak tinggiBerikut ini adalah penjelasan rinci dari tiga dimensi: penentuan ukuran, pemilihan toleransi, dan parameter utama:

Ukuran bola baja tempa harus sesuai dengan struktur pabrik (diameter dalam, jenis lapisan) dan menyesuaikan dengan karakteristik penggilingan bahan (ketegasan, ukuran partikel, rapuh).Inti adalah untuk menentukan tiga parameter kunci diameter bola, rasio ukuran bola, dan berat bola tunggal, dengan mempertimbangkan sepenuhnya keuntungan kekuatan tinggi dari bahan palsu:

Diameter bola secara langsung mempengaruhi kekuatan benturan dan efisiensi grinding, ditentukan oleh ukuran partikel bahan maksimum, diameter pabrik,dan tahap penggilingan √ bola baja tempa √ kekuatan tarik tinggi (≥ 1000MPa) memungkinkan diameter bola yang lebih besar dalam skenario beban berat:

• Penggilingan primer (ukuran partikel bahan baku ≥60mm): Bola dengan diameter besar (60-120mm) untuk memberikan kekuatan benturan yang kuat, cocok untuk pabrik semi-otogenik,mesin penghancur kerucut atau pabrik bola penggiling kasar (resistensi benturan baja tempa menghindari retakan akibat tabrakan partikel besar);
• Penggilingan sekunder (ukuran partikel bahan baku 15-60mm): bola dengan diameter sedang (40-60mm) untuk menyeimbangkan dampak dan penggilingan, yang berlaku untuk pabrik bola umum untuk bahan medium-to-hard (misalnya, bijih besi,batu kapur);
• Penggilingan halus (ukuran partikel bahan baku ≤15mm): bola dengan diameter kecil (20-40mm) untuk meningkatkan area kontak dengan bahan,Cocok untuk penggilingan halus atau sistem pengelas-penggilingan (struktur seragam baja tempa memastikan keausan yang konsisten);
• Adaptasi khusus: Untuk pabrik dengan diameter kecil (Φ≤2,8m), diameter bola maksimum tidak boleh melebihi 80mm (menghindari dampak yang berlebihan pada lapisan); untuk pabrik dengan diameter besar (Φ≥5,0m),diameter bola maksimum dapat ditingkatkan menjadi 120mm (menggunakan baja tempa kekuatan tinggi untuk menahan beban berat);
• Referensi perhitungan: Diameter bola yang direkomendasikan D80 = (7-9) *√(ukuran partikel maksimum bahan, mm) (untuk baja paduan karbon menengah yang ditempa),disesuaikan dengan ± 10% sesuai dengan kekerasan material (bahan yang lebih keras mengambil batas atas, bahan yang lebih lembut mengambil batas bawah (kepadatan baja tempa) mempertahankan memungkinkan penyesuaian yang lebih luas).

Ukuran bola tunggal tidak dapat mencakup semua ukuran partikel di pabrik, jadi rasio yang wajar dari bola baja tempa besar, menengah dan kecil diperlukan untuk memaksimalkan efisiensi grinding:

• Penggilingan umum (distribusi ukuran partikel bahan 10-60mm): Rasio bola besar (60-80mm) : bola menengah (40-60mm) : bola kecil (20-40mm) = 3:4:3, memastikan dampak pada partikel besar dan penggilingan partikel kecil;
• Penggilingan kasar yang didominasi dampak (ukuran partikel maksimum ≥80mm): Tingkatkan proporsi bola besar, rasio = 5:3:2, meningkatkan kapasitas menghancurkan partikel besar (keras baja tempa yang tinggi mencegah retakan saat tabrakan);
• Penggilingan halus yang didominasi grinding (ukuran partikel maksimum ≤15mm): Tingkatkan proporsi bola kecil, rasio = 1:3:6, meningkatkan efisiensi kontak permukaan dengan partikel halus;
• Prinsip: Volume kumulatif dari semua bola baja tempa harus mengisi 28-35% dari volume efektif pabrik (tingkat pengisian). rasio ukuran bola harus menghindari "kesenjangan ukuran" (misalnya,tidak ada lompatan langsung dari 80mm ke 40mm tanpa bola 60mm) untuk memastikan pengisian seragam, dan kepadatan bola baja tempa yang tinggi (≈7,85 g/cm3) membantu meningkatkan energi kinetik penggilingan.

Berat bola tunggal ditentukan oleh diameter bola dan kepadatan material (ketebalan baja tempa lebih tinggi daripada baja cor), dan mempengaruhi konsumsi daya pabrik dan umur pakai:

• Pabrik tenaga rendah (≤1500kW): Pilih bola baja tempa yang lebih ringan (m=0,8-2,5kg, diameter 40-60mm yang sesuai) untuk menghindari overloading sistem penggerak;
• Pabrik tenaga tinggi (> 2500kW): Gunakan bola baja tempa yang lebih berat (m=2,5-6kg,diameter 60-100mm) untuk memenuhi permintaan dampak yang tinggi (kekuatan tinggi baja tempa mendukung beban berat tanpa deformasi);
• Prinsip keseimbangan keausan: Berat bola tunggal harus memastikan tingkat keausan yang seragam.yang cocok untuk sebagian besar pabrik tenaga menengah, dan struktur palsu mereka menghindari keausan yang tidak merata yang disebabkan oleh cacat internal.

Bola baja tempa bekerja di bawah tabrakan kecepatan tinggi (kecepatan tabrakan hingga 6-9m/s) dan gesekan, sehingga kontrol toleransi harus menghindari keausan yang tidak merata,getaran pabrik atau pengisian yang buruk ̇ presisi tempa mereka memberikan kinerja toleransi yang lebih baik daripada bola cor:

• Untuk bola dengan diameter ≤40mm: Toleransi ±0,4mm (Kelas G3 ISO 3290), memastikan kontak yang seragam antara bola kecil dan partikel halus (tekanan palsu mengurangi penyimpangan ukuran);
• Untuk bola dengan diameter 40-80mm: Toleransi ±0,8mm (ISO 3290 Kelas G4), menyeimbangkan efisiensi pemrosesan dan konsistensi ukuran;
• Untuk bola dengan diameter > 80 mm: Toleransi ± 1,2 mm (ISO 3290 Kelas G5), yang memungkinkan penyimpangan yang tepat tanpa mempengaruhi efek benturan;
• Persyaratan utama: Perbedaan diameter maksimum antara bola baja tempa di pabrik yang sama tidak boleh melebihi 1,5 mm,menghindari gaya benturan yang tidak merata yang menyebabkan keausan lokal lapisan (ketegaran tinggi baja tempa memperkuat dampak dari penyimpangan ukuran).

• Kesalahan keliling ≤ 0,25 mm (untuk diameter ≤ 60 mm) atau ≤ 0,4 mm (untuk diameter > 60 mm), diukur dengan alat pengukur keliling
• Pentingnya: bola baja tempa yang tidak bulat akan menyebabkan getaran pabrik yang parah selama rotasi kecepatan tinggi (kecepatan pabrik 18-26r / menit), meningkatkan konsumsi daya sebesar 8-12% dan mempercepat keausan lapisan,yang lebih jelas daripada dengan bola cor karena kepadatan yang lebih tinggi.

• Karat permukaan: Ra ≤1,2μm (dipoli setelah ditempa), menghilangkan sisik tempa dan burrs √ permukaan halus baja tempa mengurangi adhesi bahan dan goresan lapisan;
• Keseragaman kekerasan permukaan: Perbedaan kekerasan ≤3HRC di seluruh permukaan bola (pemalsuan + perawatan panas memastikan distribusi kekerasan yang seragam), menghindari overwear lokal;
• Pengelompokan tepi: Tidak ada tepi tajam (deformasi plastik baja tempa selama pengolahan secara alami membentuk tepi bulat), mencegah kerusakan pada lapisan dan bahan.

Bola baja tempa terutama terbuat dari baja paduan dengan kekuatan dan ketahanan tinggi dan parameter dipilih berdasarkan mekanisme keausan (keausan dampak + keausan abrasif):

• Ketahanan terhadap keausan: Tingkat keausan volume ≤0,06cm3/(kg·m) (tes ASTM G65), 20-30% lebih baik daripada bola baja cor karena kepadatan tempa;
• Pengolahan panas: Proses quenching + tempering (pengolahan biji baja tempa setelah pengolahan panas meningkatkan kekerasan dan ketahanan).

• Adaptasi tingkat pengisian: Ketika tingkat pengisian adalah 33-36% (pengisian tinggi), pilih bola baja tempa kekerasan tinggi (HRC + 3) untuk menahan gesekan yang meningkat; ketika tingkat pengisian adalah 28-32% (pengisian rendah),menggunakan baja tempa kekerasan tinggi (e.g., 50Mn2) untuk menghindari fraktur dampak yang berlebihan;
• Adaptasi media grinding: grinding basah (lingkungan bubur) → pilih baja tempa tahan korosi (misalnya, 42CrMo dengan lapisan anti karat) untuk menghindari karat;penggilingan kering (lingkungan bubuk) → menekankan ketahanan haus (baja tempa dengan kromium tinggi);
• Adaptasi suhu: Penggilingan suhu tinggi (suhu material ≥ 180°C) → pilih baja tempa tahan panas (misalnya,35CrMoV) untuk menghindari penurunan kekerasan (stabilitas perawatan panas baja tempa lebih baik daripada baja cor).

• Struktur padat: Bola baja tempa semuanya padat (tidak ada pori-pori internal atau rongga penyusutan, cacat umum pada bola cor), memastikan kekuatan yang seragam dan menghindari patah tiba-tiba saat benturan;
• Proses pengolahan panas: Pemadam + tempering suhu rendah untuk membentuk struktur martensitic,menyeimbangkan kekerasan dan ketahanan √ baja tempa √ respons perawatan panas lebih baik daripada baja cor karena komposisi seragam;
• Penyesuaian ukuran: Untuk pabrik khusus (misalnya, pabrik eksperimen skala kecil, pabrik semi-otogen diameter besar), bola baja tempa dapat disesuaikan dengan diameter (10-150mm) dan berat,dengan lead time yang lebih pendek daripada bola cor untuk ukuran non-standar.