1. نظرة عامة على المنتج

أسطوانة الطحن هي المكون الأساسي للعمل و الجزء المعرض للتآكل في مطحنة ريموند (المعروفة أيضًا باسم المطحنة البندولية). وهي تتولى مباشرة مهمة طحن المواد. أثناء تشغيل مطحنة ريموند، يتم ضغط أسطوانة الطحن بقوة على حلقة الطحن تحت تأثير قوة الطرد المركزي، وتقوم مع الحلقة بسحق المادة. تحدد جودة وأداء أسطوانة الطحن بشكل مباشر كفاءة إنتاج المطحنة وجودة المنتج وتكاليف التشغيل.

تُعد أسطوانة الطحن هذه مناسبة لأنواع مختلفة من مطاحن ريموند، ومطاحن ريموند عالية الكفاءة، ومطاحن الأسطوانات عالية الضغط، والمعدات المماثلة. وتُستخدم على نطاق واسع في صناعات المعادن ومواد البناء والكيماويات والتعدين لطحن المنتجات المعدنية.

اسم بديل: أسطوانة الطاحونة العمودية.

2. مبدأ العمل

A مطحنة ريموند عادةً ما تحتوي على 3 إلى 6 أسطوانات طحن موزعة بالتساوي على إطار عنكبوتي. وتتم عملية التشغيل على النحو التالي:

1. الثورة والضغط: يتم تشغيل الإطار العنكبوتي بواسطة ناقل الحركة ليدور بسرعة، وتدور أسطوانات الطحن المعلقة عليه حول المحور المركزي لجسم المطحنة. وتؤدي القوة الطردية المركزية الناتجة عن هذا الدوران إلى تأرجح الأسطوانات نحو الخارج والضغط بقوة على حلقة الطحن الثابتة.
2. طحن المواد: تقوم شفرة الجرافة برفع المادة وتغذيةها في الفجوة الواقعة بين الأسطوانات والحلقة. وأثناء دوران الأسطوانات، تقوم هذه الأخيرة بسحق جزيئات المادة المحصورة بينها وبين الحلقة وتصطدم بها بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تفتيتها.
3. الطحن بإعادة التدوير: بعد الطحن، يتم نقل المادة بواسطة تيار هوائي إلى المصنف العلوي لفصلها. وتُعاد الجسيمات الخشنة إلى منطقة الطحن لمزيد من الطحن، بينما تُنقل الجسيمات الدقيقة إلى نظام التجميع. أما المادة التي لا تستوفي متطلبات الدقة، فيتم إعادتها إلى غرفة الطحن، مما يشكل دورة مغلقة.

3. التركيب الهيكلي

3.1 الهيكل الأساسي

تتألف أسطوانة الطحن في مطحنة «رايموند» بشكل أساسي من الأجزاء التالية:

3.2 الهياكل المركبة المتطورة

تستخدم أسطوانات الطحن الحديثة عالية الأداء التصميم المركب:

• طبقة الطحن الخارجية: مصنوع من حديد صب عالي السبائك ومعدّل ليتمتع بدرجة صلابة عالية (مثل حديد الصب عالي الكروم) من أجل التلامس المباشر مع المادة، مما يوفر مقاومة ممتازة للتآكل.
• الطبقة الداخلية الحاملة: مصنوع من الحديد الزهر المطيل عالي الصلابة، وهو قادر على تحمل الأحمال الميكانيكية ويوفر القوة الكافية ومقاومة الصدمات.
• الارتباط المعدني: يتم ربط الطبقتين عن طريق الصب الطرد المركزي المركب لضمان سلامة الهيكل وموثوقيته.

تتميز بعض الأسطوانات المتطورة أيضًا بطبقة من سبيكة مقاومة للتآكل على سطحها، مع أسلاك مقاومة للتآكل ملفوفة حولها لتعزيز المتانة. ويستخدم تصميم آخر بنية مزدوجة الطبقات – طبقة أساسية داخلية وطبقة طحن خارجية مصنوعة من مادة طلاء صلبة عالية الكروم، بسمك يتراوح بين 10 و30 ملم.

4. اختيار المواد

4.1 أنواع المواد الشائعة

في الوقت الحالي، تنقسم مواد الأسطوانات الطاحنة المستخدمة في مطاحن رايموند بشكل أساسي إلى ثلاث فئات:

4.2 نظام المواد التفصيلي

تم تطوير مجموعة متنوعة وغنية من المواد المستخدمة في صناعة أسطوانات الطحن:

• سلسلة الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز: الفولاذ القياسي عالي المحتوى من المنغنيز، الفولاذ الممتاز عالي المحتوى من المنغنيز، الفولاذ المعدل عالي المحتوى من المنغنيز، الفولاذ الجديد عالي المحتوى من المنغنيز، الفولاذ فائق المحتوى من المنغنيز، الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز فائق القوة، الفولاذ المعدل عالي المحتوى من المنغنيز
• سلسلة السبائك عالية الكروم: Cr13، Cr23، Cr26، إلخ.
• مواد مركبة جديدة: بكرات مركبة من كربيد التنجستن، وبكرات مركبة من السيراميك
• مواد خاصة: حديد صلب مطلي بالنيكل، حديد مطاوع متوسط المحتوى من المنغنيز

4.3 طرق تحديد المواد

بالنسبة للمستخدمين النهائيين، تشمل طرق تحديد الهوية البسيطة ما يلي:

1. الاختبار المغناطيسي: يُعتبر الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز غير مغناطيسي من الناحية النظرية (على الرغم من أن عمليات التصنيع وإصلاحات اللحام قد تؤدي إلى ظهور مغناطيسية طفيفة)، في حين أن مادة 65Mn والمواد السبائكية تتمتع بمغناطيسية قوية.
2. الفحص البصري: يتميز الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز بصلابة عالية وخصائص تقوية بالتشغيل قوية، مما يجعل تصنيعه صعبًا. وعادةً ما يتم تصنيع التجويف الداخلي والوجهين العلوي والسفلي فقط؛ بينما يُترك القطر الخارجي كما هو بعد الصب. ومن غير المرجح أن تكون الأسطوانة ذات السطح الأملس جدًّا والمصنَّع بدقة مصنوعة من الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز.

4.4 توصيات بشأن اختيار المواد

اختر مادة الأسطوانة المناسبة بناءً على المادة المراد طحنها:

5. النماذج والمواصفات الفنية

5.1 تكوينات أسطوانات الطحن حسب طراز مطحنة ريموند

تأتي طرازات مطاحن «رايموند» المختلفة مزودة بأسطوانات بأحجام وأعداد متنوعة:

5.2 المعلمات التفصيلية للأسطوانات في الطرز الشائعة

ملاحظة: المعلمات المذكورة أعلاه هي للإشارة فقط؛ وقد تختلف المواصفات الفعلية.

5.3 الأبعاد الشائعة الأخرى

قد تختلف أحجام البكرات باختلاف الشركات المصنعة والطرازات:

5.4 مثال: معلمات مجموعة الأسطوانة 5R4121

6. ميزات الأداء

6.1 المزايا الرئيسية

1. مقاومة عالية للتآكل: مصنوعة من مواد عالية الجودة ومقاومة للتآكل، مثل الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز وسبائك الكروم العالية، مما يضمن عمرًا تشغيليًّا طويلًا.
2. التصميم الهيكلي المركب: توفر الطبقة الخارجية المقاومة للتآكل ذات الصلابة العالية، إلى جانب الطبقة الداخلية الحاملة للأحمال ذات المتانة العالية، مقاومةً للتآكل ومقاومةً للصدمات في آن واحد.
3. عملية الصب الدقيق: تضمن تقنيات الصب المتقدمة، مثل عملية V، وطريقة الرغوة المفقودة، وصب الرمل بسيليكات الصوديوم، بنية متينة وأداءً مستقرًا. ويتم إنتاج الأكمام الصلبة للبكرات المصنوعة من النيكل والحديد باستخدام القوالب المعدنية أو الصب بالطرد المركزي، مما يتيح الوصول إلى صلابة تصل إلى 700 HB.
4. توافق واسع النطاق: مناسب لطرازات 3R و4R و5R و6R وغيرها من طرازات مطاحن رايموند.
5. استبدال سهل: تم تصميم مجموعة الأسطوانات بحيث يسهل تفكيكها وتركيبها، مما يقلل من وقت التعطل إلى أدنى حد.

6.2 ضمان الجودة

• تخضع الأجزاء الحيوية لمعالجة حرارية صارمة من أجل تحسين البنية المعدنية.
• بفضل التحسينات التي طرأت على المواد، والتحسين الهيكلي، ورفع جودة الصب، تمكنت البكرات الحديثة من إطالة عمرها التشغيلي بشكل ملحوظ.
• يمكن معالجة أسطح العمل بالطلاء بالليزر أو الرش بالبلازما أو الكربنة لزيادة صلابة السطح بشكل أكبر.

7. مجالات التطبيق

7.1 المواد ذات الصلة

تُعد أسطوانة الطحن مناسبة لمعالجة مختلف المواد غير القابلة للاشتعال وغير القابلة للانفجار التي تتمتع بصلابة وفقًا لمقياس موس أقل من 7 ومحتوى الرطوبة أقل من 6%, ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• الكربونات: الحجر الجيري، الكالسيت، كربونات الكالسيوم، الدولوميت، الرخام
• السيليكات: الكوارتز، الفلسبار، الولاستونيت، الكاولين، الطين
• الكبريتات: الباريت، الجبس
• الطين: البنتونيت (القائم على الصوديوم/الكالسيوم)، البيروفيليت، التلك
• أخرى: البوكسيت، صخور الفوسفات، مسحوق الفحم، الجير، الألومينا، الجرافيت، الفلوريت، الطين المنشط، الكربون المنشط، الأسمنت، الزجاج، مواد العزل، إلخ.

7.2 مجالات التطبيق

• مواد البناء (معالجة الأسمنت والجير ومسحوق الجبس)
• الصناعة الكيميائية (الدهانات، الطلاءات، مواد الحشو)
• التصنيع المتعمق للمعادن غير المعدنية
• إزالة الكبريت من محطات توليد الطاقة
• إنشاء الطرق السريعة (مسحوق معدني)
• معالجة الرماد المتطاير، معالجة مسحوق الخبث

8. الصيانة والعناية

8.1 نقاط الفحص اليومي

8.2 دورة الاستبدال

يعتمد العمر التشغيلي لأسطوانات وحلقات الطحن على صلابة المادة ومعدل التغذية وعوامل أخرى:

حد الاستهلاك: يجب ألا يقل الحد الأدنى لسمك الجدار المتبقي للبكرة عن 10 ملم.

8.3 إجراءات الاستبدال

عند استبدال البكرات بعد حوالي 500 ساعة من التشغيل، يرجى الانتباه إلى ما يلي:

1. تنظيف المحامل: يجب أن تكون جميع المحامل الدوارة الموجودة في غلاف الأسطوانة تم تنظيفها جيدًا.
2. استبدال الأجزاء التالفة: استبدل المحامل التالفة أو المكونات الأخرى على الفور.
3. الحماية من الغبار: يجب منع دخول الرمل أو الغبار أو أي ملوثات أخرى إلى المحامل منعًا تامًا أثناء عملية الاستبدال؛ وإلا فإن أداء المحمل سيتأثر وستتقلص مدة خدمة الأسطوانة بشكل كبير.
4. التشحيم: استخدم مضخة شحم يدوية أو مسدس شحم لإضافة مادة التشحيم.
5. التركيب الصحيح: اتبع تعليمات دليل الجهاز بدقة لضمان التجميع الصحيح وتجنب أي ارتخاء أو انحشار.

8.4 حل المشكلات الشائعة

9. دليل الاختيار

9.1 العوامل الأساسية للاختيار

1. خصائص المواد: اختر مادة الأسطوانة المناسبة بناءً على صلابة موس، ومحتوى الرطوبة، ودرجة الكشط.
2. طراز الجهاز: تأكد من طراز مطحنة ريموند (3R/4R/5R/6R) واختر مواصفات الأسطوانات المطابقة.
3. متطلبات الدقة: اختر إعداد التصنيف المناسب وفقًا لدرجة نعومة المنتج المطلوبة (80-400 ميش أو أدق).
4. متطلبات السعة: اختر الحجم المناسب بناءً على السعة المطلوبة.
5. اعتبارات التكلفة: الموازنة بين أداء المنتج من حيث المتانة وتكلفة الشراء.

9.2 مرجع سريع لاختيار المواد

10. الأسئلة الشائعة

س: ما هي مدة خدمة أسطوانة الطحن؟
ج: تتراوح مدة الخدمة عمومًا بين 1000 و3000 ساعة، اعتمادًا على صلابة المادة، ومعدل التغذية، ومعايير التشغيل، والصيانة.

س: كيف يمكنني معرفة متى تحتاج الأسطوانة إلى الاستبدال؟
ج: يجب استبدال الأسطوانة عندما يتجاوز تآكل سماكتها 10% أو عندما تقل السماكة المتبقية الدنيا للجدار عن 10 مم. كما يجب فحص حالة الأسطوانة في حالة زيادة خشونة المنتج، أو انخفاض الإنتاج، أو حدوث اهتزاز غير طبيعي.

س: ما الفرق بين البكرات المصنوعة من الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز والبكرات المصنوعة من السبائك؟
ج: يتميز الفولاذ عالي المحتوى من المنغنيز (مثل ZGMn13) بخصائص التصلب بالتشكيل، وهو مناسب للمواد العادية، كما أنه أقل تكلفة. أما الفولاذ السبائكي عالي الكروم فيتميز بصلابة أعلى (HRC60+) ويمكنه زيادة مقاومة التآكل بأكثر من 50%، مما يجعله مناسبًا للمواد عالية الصلابة. ويمكن التمييز بينهما بشكل تقريبي من خلال المغناطيسية والمظهر.

س: هل يمكن تصنيع أسطوانات الطحن حسب الطلب؟
ج: نعم. توفر معظم الشركات المصنعة خيارات التخصيص من حيث الحجم والمواد والمواصفات الأخرى وفقًا لمتطلبات العملاء.