Цильпебс для шаровых мельниц: технические характеристики и применение
Цильпебс цилиндрические мелющие тела из высокохромистого чугуна, применяемые в барабанных мельницах для тонкого измельчения руд, цементного клинкера, угля и других сыпучих материалов. В отличие от шаров, цильпебс обеспечивает более плотную загрузку мельницы и увеличенную площадь контакта с измельчаемым материалом, что повышает эффективность помола на 1015% при одинаковом энергопотреблении.
Конструктивные особенности и материалы
Цильпебс изготавливается методом литья в песчано-глинистые или металлические формы. Основной материал чугун с содержанием хрома от 11 до 30% (марки ИЧХ-15, ИЧХ-20, ИЧХ-28). Высокое содержание хрома обеспечивает твердость поверхности от 58 до 65 HRC и глубину закаленного слоя от 3 до 8 мм. Микроструктура включает карбиды хрома (CrC) в мартенситной матрице, что гарантирует износостойкость в 23 раза выше, чем у стальных шаров.
Геометрические параметры цильпебса регламентируются ГОСТ 7524-2015:
- диаметр: от 10 до 50 мм;
- длина: от 10 до 60 мм (соотношение L/D от 1,0 до 1,5);
- отклонение от цилиндричности: не более 1,5 мм на 100 мм длины;
- разброс массы в одной партии: не более 5%.
Технические параметры и эксплуатационные свойства
| Марка чугуна | Твердость, HRC | Содержание Cr, % | Ударная вязкость, Дж/см | Износ, г/т |
|---|---|---|---|---|
| ИЧХ-15 | от 58 до 62 | от 13 до 17 | от 3,0 до 4,5 | от 80 до 120 |
| ИЧХ-20 | от 60 до 63 | от 18 до 22 | от 2,5 до 3,5 | от 60 до 90 |
| ИЧХ-28 | от 62 до 65 | от 26 до 30 | от 2,0 до 3,0 | от 40 до 70 |
Рабочая температура при помоле не должна превышать +120 C. При эксплуатации в мельницах мокрого помола (пульпа с pH от 6 до 9) коррозионный износ минимален благодаря пассивации хрома. Для сухого помола цемента допустимая влажность материала до 2%.
Области применения в промышленности
Цильпебс используется в следующих технологических процессах:
- помол цементного клинкера в трубных мельницах (вторая и третья камеры);
- измельчение железной руды на обогатительных фабриках (стадия доизмельчения);
- размол угля на тепловых электростанциях (молотковые и шаровые мельницы);
- производство строительных смесей (кварцевый песок, известняк);
- переработка ферросплавов и шлаков в металлургии.
Оптимальная степень заполнения мельницы цильпебсом от 30 до 40% от объема камеры. При использовании цильпебса диаметром от 10 до 20 мм в мельницах с длиной барабана от 8 до 15 м достигается тонина помола до 30004000 см/г по Блейну.
Преимущества перед шарами
Цилиндрическая форма цильпебса обеспечивает:
- увеличение площади контакта с материалом на 2030% при одинаковой массе загрузки;
- снижение удельного расхода электроэнергии на 812% за счет более равномерного распределения ударных нагрузок;
- уменьшение износа футеровки мельницы на 1520% благодаря меньшей точечной нагрузке;
- повышение производительности мельницы по готовому классу на 1018%.
Вопросы и ответы
Какой цильпебс выбрать для цементной мельницы?
Для второй камеры трубной мельницы рекомендуется цильпебс из чугуна ИЧХ-20 диаметром от 15 до 25 мм. Твердость от 60 до 63 HRC обеспечивает износ не более 90 г/т при помоле клинкера.
Чем отличается цильпебс от мелющих шаров?
Цильпебс имеет цилиндрическую форму с соотношением длины к диаметру от 1,0 до 1,5, что увеличивает площадь контакта с материалом. Шары дают точечный контакт, цильпебс линейный, что повышает эффективность измельчения в камерах тонкого помола.
Какой максимальный диаметр цильпебса?
По ГОСТ 7524-2015 максимальный диаметр цильпебса составляет 50 мм при длине до 60 мм. Для мельниц малого диаметра (до 2 м) применяют цильпебс от 10 до 30 мм.
Как рассчитать количество цильпебса для загрузки?
Масса загрузки определяется по формуле: M = V k, где V объем камеры (м), насыпная плотность цильпебса (от 4,5 до 4,8 т/м), k коэффициент заполнения (от 0,3 до 0,4). Для мельницы объемом 10 м потребуется от 13,5 до 19,2 т цильпебса.