Шары мелющие 80 мм: технические характеристики и применение
Шары мелющие диаметром 80 мм это крупноформатный расходный элемент для шаровых мельниц, используемый на стадиях первичного и вторичного измельчения руд чёрных и цветных металлов, угля, цементного клинкера и строительных материалов. Номинальный диаметр 80 мм обеспечивает высокую ударную нагрузку на куски материала размером от 20 до 50 мм, что позволяет эффективно разрушать прочные и абразивные породы. В отличие от шаров меньшего диаметра (4060 мм), изделия 80 мм применяются в барабанах мельниц с диаметром от 3,2 м и выше, где требуется значительная кинетическая энергия соударения.
Материалы и твёрдость
Для изготовления шаров мелющих 80 мм используются следующие марки стали и способы термообработки:
- Сталь 70, 75, 80 по ГОСТ 24182 после объёмной закалки и низкого отпуска твёрдость достигает 5565 HRC на поверхности и не менее 50 HRC в центре сечения.
- Сталь 95Х, 100ХГС легированные хромом и марганцем, обеспечивают твёрдость 5867 HRC при повышенной вязкости сердцевины.
- Чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) для мельниц мокрого самоизмельчения, где требуется стойкость к абразивному износу при умеренных ударных нагрузках.
Твёрдость поверхности регламентируется группами твёрдости по ГОСТ 7524: I (4050 HRC), II (5060 HRC), III (6067 HRC). Для шаров 80 мм в условиях рудоподготовки чаще выбирают группы II и III.
Геометрические параметры и допуски
Номинальный диаметр 80 мм имеет предельные отклонения по ГОСТ 7524: 2 мм для 1-го класса точности и 3 мм для 2-го класса. Овальность (разность между максимальным и минимальным диаметром) не должна превышать 2 мм для 1-го класса и 3 мм для 2-го класса. Масса одного шара составляет от 2,1 до 2,3 кг в зависимости от марки стали и фактического диаметра.
| Параметр | Значение для 1-го класса | Значение для 2-го класса | Метод контроля | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Номинальный диаметр, мм | 80 | 80 | Штангенциркуль ШЦ-III | ГОСТ 7524 |
| Предельное отклонение, мм | 2 | 3 | Калибр-скоба | ГОСТ 7524 |
| Овальность, мм, не более | 2 | 3 | Измерение в двух плоскостях | ГОСТ 7524 |
| Твёрдость поверхности, HRC | 5565 | 5060 | Твердомер ТК-2М | ГОСТ 9013 |
| Масса, кг | 2,12,3 | 2,02,4 | Весы лабораторные | ГОСТ 24182 |
Условия эксплуатации и износ
Шары мелющие 80 мм работают в барабанных мельницах с центральной или периферической разгрузкой. Скорость вращения барабана составляет от 65 до 85% от критической. При мокром помоле (пульпа с содержанием твёрдого 6075%) скорость износа шаров 80 мм из стали 7080 составляет от 0,3 до 0,6 кг/т измельчаемого материала. В сухих мельницах (цементная промышленность) удельный расход от 0,1 до 0,3 кг/т. Для снижения расхода применяют шары с твёрдостью не ниже 60 HRC, что уменьшает истирание на 1525% по сравнению с шарами твёрдостью 50 HRC.
Применение в промышленности
- Горно-обогатительные комбинаты измельчение медных, железных, золотосодержащих руд на стадии I и II стадий.
- Цементные заводы помол клинкера в трубных мельницах диаметром 3,24,5 м.
- Производство строительных материалов дробление известняка, доломита, кварцита.
- Угольная промышленность размол антрацита и каменного угля для пылеугольного сжигания.
- Металлургия измельчение ферросплавов и шлаков.
Вопросы и ответы
Какой класс точности выбрать для шаров 80 мм?
Для мельниц с центральной разгрузкой и высокой частотой вращения рекомендуется 1-й класс точности (отклонение 2 мм). Для мельниц с периферической разгрузкой и низкой скоростью вращения допустим 2-й класс (3 мм).
Влияет ли твёрдость на расход шаров 80 мм?
Да, при твёрдости 6065 HRC расход снижается на 2030% по сравнению с шарами твёрдостью 4550 HRC за счёт меньшего абразивного износа.
Какая марка стали оптимальна для мокрого помола?
Для мокрого помола руд с высоким содержанием кварца (абразивность >0,5 г/т) применяют сталь 95Х или 100ХГС с твёрдостью 6067 HRC.
Можно ли использовать шары 80 мм в мельницах диаметром менее 3 м?
Не рекомендуется, так как при диаметре барабана менее 3 м кинетическая энергия шара 80 мм недостаточна для эффективного разрушения, и возрастает доля недомолотого материала.