<<
>>

Зарубежные производители футеровок

Рассмотрим тенденции развития технологий создания новых видов футеровок ведущими мировыми компаниями.

Лидерами рынка разработок и производства футеровок мельниц являются:

1.

"FLSmidth"(Дания);

2. "Christian Pfeiffer"(Германия);

3. "Magotteaux SA"(Бельгия);

4. "Metso"(Финляндия);

5. "Tega Industries"(Индия);

6. "Teknikum"(Финляндия);

7. "Estanda"(Испания)

8. "Weir Minerals"(Шотландия);

9. "Korfez ENG"(Германия).

В двухкамерных цементных мельницах FLSmidth первая камера грубого по­мола имеет ступенчатую футеровку, подходящую для использования крупных мелющих тел и обеспечивающую их оптимальный подъем. Корпус второй камеры или корпус однокамерной мельницы тонкого помола имеет футеровку с рифленой поверхностью, обеспечивающей максимальное поглощение энергии и эффектив­ное измельчение. В некоторых случаях при использовании мельниц для тонкого помола возможно применение сортирующей футеровки. Футеровки устанавлива­ются между закрепленными на болтах кольцами, соединяя их ласточкиным хво­стом [109].

Инженеры компании FLSmidth уделяют большое внимание численным (ком­пьютерным) расчетам и подбору геометрии футеровки, что позволяет продлить срок службы деталей, оптимизировать энергопотребление мельницы, провести эргономический анализ - удобство при техническом обслуживании [86].

Более 2000 мельниц по всему миру оснащены футеровками компании "Chris­tian Pfeiffer"в 1-й и 2-й камере (рисунок1.4), которые обладают износостойким профилем и новым видом крепления футеровочных плит (система Compact Lining). С помощью многоступенчатой термической обработки футеровок дости­гается гомогенная, непрерывная структура материала, которая гарантирует высо­кую износостойкость и прочность футеровки мельницы [125].

Рисунок 1.4 Футеровки "Christian Pfeiffer": а) 1-й камеры, б) 2-й камеры

В результате целого ряда серий испытаний "Christian Pfeiffer"оптимизировал форму прогрессивных ступенчатых футеровок до такой степени, что достигается наилучшее измельчение материала мелющими шарами.

Характер формы лифте­ров (рисунок1.5)сохраняется на протяжении всего срока службы, в связи с чем, эффективность мельницы в течение всего срока эксплуатации также остается постоянной [88].

Рисунок 1.5 Постоянство высоты выступа футеровки от "Christian Pfeiffer"

Magotteaux SA - бельгийская группа компаний, являющаяся мировым лидером в области литейных процессов. Группа специализируется в области совершен­ствования процессов измельчения. Компания поставляет свою продукцию для цементной, горнодобывающей промышленности, электростанций, а также пред­приятий по переработке отходов. Общая цель объединяет всех заказчиков - сни­жение затрат и оптимизация производительности [88].

Постоянное совершенствование материалов - одно из динамично развиваю­щихся направлений в нашем технологическом центре. Новые разработки и сплавы литейного производства постоянно совершенствуются, приспосабливаясь к усо­вершенствованным установкам конечных покупателей и производителей обору­дования. Уменьшение износостойкости, и, как следствие, увеличение продолжи­тельности срока службы оборудования - первоочередная задача, которая стоит перед специалистами фирмы.

Компания Magotteaux SA предлагает несколько решений по футеровкам шаро­вых мельниц. Для первой камеры измельчения - модульная система Xlift и Monostep, а для второй камеры - Xclass и Classoline [126, 128].

Конструкция футеровки Xlift (рисунок1.6,а-в) является запатентованной мо­

дульной системой выступов (лифтеров), состоящая из 3-х базовых плит, которые взаимозаменяемы, обладают низким весом и устойчивы к износу.

Концепция Xlift представляет из себя комплект из трех футеровок. Использо­вание такого набора футеровок позволяет адаптироваться под любые требования заказчика (диаметр мельницы от 3 до 5,4 м). Крепление футеровки осуществляет с помощью болтовых соединений и клиньев каждые 7-8 плит (рисунок1.7). Эконо­мия электроэнергии обеспечивается малым весом футеровки (от 18 до 24 кг), что в сравнении с традиционными плитами меньше на 7-20% [129].

Рисунок 1.6 Профили футеровочных плит Magotteaux SA Xlift

Рисунок 1.7 Клиновое крепление футеровок Xlift между собой

Футеровка Monostep для первой камеры мельницы предназначена для обеспе­чения достаточного и постоянного подъема шаровой загрузки, а также уменьше­ния малоподвижного ядра загрузки. Конструкция Monostep доступна в трех раз­личных видах профиля (рисунок1.8,а-в).

Рисунок 1.8 Профили футеровочных плит Magotteaux SA Monostep

Изготовление футеровки возможно из двух видов материала: мартенситная

сталь, при требованиях повышенной упругости или же серый чугун с содержани­ем хрома от 11 до 27%, обладающий твердостью между 48 и 62 HRC [127].

Для второй камеры измельчения компания Magotteaux SA предлагает решение Xclass, которое подразумевает использование двух плит (рисунок1.9,а). Одна из них имеет волновой профиль, а вторая плита имеет выступ и установлена в мель­ницепо спирали для классификации шаровой загрузки (рисунок1.9,б). Габарит­ные размеры плит 250х314 мм, вес 21-25 кг и эксплуатируются они на мельницах диаметром 3-4,6 м. Футеровки с выступом могут быть перевернуты на 180° и ис­пользованы повторно.

Решение Xclass позволяет увеличить полезный диаметр мельницы (от 40 до 76 мм дополнительно). Следовательно, может быть увеличена шаровая загруз­ка на 0,9-2,5 т/м, что приводит к увеличению потребляемой мощности [ 128].

Рисунок 1.9 Футеровочная плита Xclass

Футеровка Classoline для второй камеры измельчения была разработана ком­панией Magotteaux для обеспечения быстрой и эффективной классификации ша­ровой загрузки (рисунок1.10) [126].

В качестве материала используется серый чугун с содержанием хрома 11 -27% и твердостью 50-62 HRC. Тип крепления футеровки - болтовой, частично болто­вой (крепление через 2,3 или 4 плиты) или безболтовой.

Рисунок 1.10 Футеровочные плиты Classoline

Мельничные футеровки компании "Metso"начали свое существование в 1959 г. Запатентованные ими футеровки "Skega Orebed"и "Skega Poly-Met"из­вестны во всем мире [132].

"Metso"также использует высокоточные симуляторы HFS (рисунок1.11)для исследования процесса измельчения [116].

Рисунок 1.11 Высокоточная симуляция процесса измельчения фирмы "Metso"

На каждом этапе исследования, разработки и производства "Metso"применяет контроль качества ISO9001, что гарантирует высокое качество футеровки Skega (рисунок1.12) [151].

Рисунок 1.12 Металлическая футеровка Skega

Проектирование футеровочных плит в "Tega Industries"основывается на более чем 35-летнем опыте. Инженерные решения при разработке новой футеровки ос­новываются на численном моделировании и анализе процесса измельчения в про­грамме Tega's Mill Traj (рисунок1.13,а).

Расчеты позволяют вычислить мощность, потребляемую приводом мельницы и визуально оценить работу мелющих тел внутри корпуса барабана. Для исследо­вания износа используется TEGA WearSym, а для оценки прочностных характе­ристик - конечно-элементное моделирование в программе ANSYS (рису­нок1.13,б) [86, 133].

Рисунок 1.13 Разработки компании "Tega Industries"

а) численное моделирование в TEGA Mill Traj, б) исследование износа в TEGA WearSym

Teknikum Group Ltd — один из ведущих концернов стран Северной Европы, специализирующихся на технологии полимеров, основанный в 1989 году. Футе­ровки проектируются для каждой конкретной мельницы с учетом требований за­казчика, особенностей технологического процесса и измельчаемой среды. При выборе нужного профиля используется программа 30 DEM-DEMMY для трех­мерного моделирования процесса.

На сегодняшний момент за основу принята двухэлементная футеровка типа плита-лифтер, которая состоит из выступов (лифтеров - возвышающихся частей) и плит между ними. Каждый тип этих частей имеет свое обозначение [88].

Волновые футеровки (рисунок1.14,а) предназначены для тонкого измельче­ния. Скругленная форма верхушки используемых в ней А - лифтеров обеспечива­ет большее истирание, и частицы продукта на выходе получаются мельче.

Рисунок 1.14 Схемы футеровок от Teknikum

а) волновая футеровка; б) N-футеровка; в) V-футеровка; г) W-футеровка

N-футеровка (рисунок1.14,б) с N-лифтерами прямоугольной формы и бара­банными плитами типа VLT со стальной основой и резиново-металлическими крыльями поднимает материал выше, чем волновая футеровка, что ведет к удар­ному измельчению с более крупными частицами продукта на выходе.

В шаровых мельницах часто используется V-футеровка (рисунок1.14,в) с V - лифтерами, имеющими фаску на передней кромке, и барабанными плитами типа №8 с основой и крыльями из стали. Поднимающий эффект V-лифтеров меньше, чем N-лифтеров.

Используется также W-футеровка (рисунок1.14,г), состоящая из W - лифте­ров с фасками на передней и задней кромке и барабанных цельнорезиновых плит типа VL с резиновыми крыльями.

Компания Estanda, находится в г. Бзасаин на севере Испании. С 1953 г. Estanda производит специальное литье из низко- и высоколегированных сплавов наивыс­шего качества и занимает ведущие позиции в производстве жаропрочного и изно­состойкого литья для цементной промышленности.

Компания Estanda производит бронефутеровку для цементных мельниц (рису­нок1.15). Для изготовления износостойкой футеровки используются несколько различных сплавов, в зависимости от рабочих условий и параметров технологиче­ского процесса: типа помола (сухой или мокрый), наличия в выпускаемом цемен­те минеральных добавок (шлака и др.), типа сырья, применяемого топлива, разме­ра мелющих тел, конструкции изделия, размера бронеплит. Три основных и са­мых применяемых сплава: FED - 4А (0,30 % С и 7 % Cr), FED - 13А (1,25 % С и 12 % Сг), FED - 14А (1,90 % С и 12 % Сг). Срок службы варьируется от 20 000 ч для решеток перегородок до 80 000 ч для бронеплит второй камеры [ 88].

Рисунок 1.15 Бронефутеровка компании Estanda

Процесс проектирования футеровочной плиты в компании "Weir Minerals"ос­новывается на комплексном подходе со стороны инженеров -конструкторов и ин­женеров-химиков. Используются методы проектирования и исследования (рису­нок1.16), включающие проведение экспериментов на лабораторных установка, выполнение численного моделирования методом дискретных элементов (DEM) и расчет гидродинамических потоков (CFX). В сочетании с инструментами САПР- систем такие методики дают стопроцентный результат [90].

Рисунок 1.16 Лабораторная установка мельницы и симуляция движения шаровой загрузки

Сегодняшние разработки в большей степени касаются резино-металлических футеровок, которые обладают высокой прочностью на растяжение и коррозион­ной стойкостью. На рисунке1.17 приведены различные типы профилей футеро- вок, разработанных компанией "Weir Minerals" [157, 158].

Рисунок 1.17 Профили футеровочных плит, разработанные компанией "Weir Minerals"

С 2011 года KORFEZ ENG все больше концентрируется на разработке и изго­товлении различных узлов оборудования, в первую очередь футеровок корпусов шаровых мельниц используемых цементной и горнодобывающей отраслях, и мельничных перегородок для них [88].

Согласно многочисленным отзывам заказчиков, технические решения KORFEZ ENG по шаровым мельницам существенно совершенствуют технологи­ческий процесс. Так, августе 2014 года успешно выполнена поставка футеровки

второй камеры (рисунок1.18)цементной мельницы на одном из предприятий ту­рецкого производителя цемента. Выступы и элементы классифицирующей футе­ровки, выполненные из сверхпрочной литой стали с содержанием 27% хрома не только защищают корпус мельницы от износа, но обеспечивают хорошо сбалан­сированный поток материала в объеме всей камеры. В том же году KORFEZ ENG получила повторный заказ от клиента на футеровку для первой камеры (длиной 4,80 м) двухкамерной цементной мельницы диаметром 4,2 м.

Рисунок 1.18 Футеровка Korfez ENG второй камеры

Защитная футеровка типа LIFTER 55/110 (рисунок1.19), выполненная из прочной литой стали c содержанием хрома 12%, была спроектирована техниче­скими специалистами представительства компании в Германии.

Рисунок 1.19 Раскладка футеровки в первой камере измельчения мельницы 04,2 м

и болтовое крепление от Korfez ENG

Причиной выбора волнообразной футеровки с болтовым креплением (рису­нок1.20)для существующей шлаковой мельницы диаметром 3,8 м является очень малый размер мелющих тел. Использование футеровки такой системы упрощает решение проблемы наличия запасных частей на складе благодаря тому, что мно­гие элементы конструкции однотипны. Еще одним преимуществом данной футе­

ровки является значительное облегчение сборки и монтажа, а также технического обслуживания плит волнообразного профиля.

Рисунок 1.20 Футеровка Korfez ENG первой камеры

Проанализировав существующие разработки отечественных и зарубежных компаний-производителей футеровок шаровых барабанных мельниц, можно сде­лать вывод, что вопрос создания новых профилей футеровочных плит с учетом требований к процессу помола и качеству готового продукта является актуаль­ным, а его решение позволяет в значительной степени повышать эффективность процесса измельчения.

<< | >>
Источник: ХАХАЛЕВ ПАВЕЛ АНАТОЛЬЕВИЧ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СТУПЕНЧАТОЙ ФУТЕРОВКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ШАРОВОЙ БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЕ. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Белгород - 2017. 2017

Еще по теме Зарубежные производители футеровок:

  1. Содержание
  2. ВВЕДЕНИЕ
  3. Зарубежные производители футеровок