1. Història de les cadenes d'enllaços rodons per a la mineria
Amb la creixent demanda d'energia de carbó a l'economia mundial, la maquinària de mineria del carbó s'ha desenvolupat ràpidament. Com a principal equip de la mineria mecanitzada integral del carbó a la mina de carbó, el component de transmissió del transportador rascador també s'ha desenvolupat ràpidament. En cert sentit, el desenvolupament del transportador rascador depèn del desenvolupament decadena d'enllaç rodó d'alta resistència per a la mineriaLa cadena d'enllaç rodó d'alta resistència per a la mineria és la part clau del transportador raspador de cadena a la mina de carbó. La seva qualitat i rendiment ho faranafectar directament l'eficiència de treball dels equips i la producció de carbó de la mina de carbó.
El desenvolupament de cadenes d'enllaç rodones d'alta resistència per a la mineria inclou principalment els aspectes següents: el desenvolupament d'acer per a cadenes d'enllaç rodones per a la mineria, el desenvolupament de la tecnologia de tractament tèrmic de les cadenes, l'optimització de la mida i la forma de les cadenes d'enllaç rodones d'acer, diferents dissenys de cadenes i el desenvolupament de la tecnologia de fabricació de cadenes. Gràcies a aquests desenvolupaments, les propietats mecàniques i la fiabilitat decadena d'enllaç rodó de minerias'han millorat molt. Les especificacions i les propietats mecàniques de la cadena produïda per algunes empreses de fabricació de cadenes avançades del món han superat amb escreix la norma alemanya DIN 22252, àmpliament utilitzada arreu del món.
L'acer de baixa qualitat inicial per a la mineria de cadenes d'enllaç rodó a l'estranger era principalment acer al carboni-manganès, amb baix contingut en carboni, baix contingut en elements d'aliatge, baixa templabilitat i diàmetre de cadena < ø 19 mm. A la dècada de 1970, es van desenvolupar acers de cadena d'alta qualitat de la sèrie manganès-níquel-crom-molibdè. Els acers típics inclouen 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, etc. Aquests acers tenen bona templabilitat, soldabilitat, resistència i tenacitat, i són adequats per a la producció de cadenes de grau C a gran escala. L'acer 23MnNiMoCr54 es va desenvolupar a finals de la dècada de 1980. Basat en l'acer 23MnNiMoCr64, es va reduir el contingut de silici i manganès i es va augmentar el contingut de crom i molibdè. La seva tenacitat era millor que la de l'acer 23MnNiMoCr64. En els darrers anys, a causa de la millora contínua dels requisits de rendiment de la cadena d'acer de baul rodó i l'augment continu de les especificacions de la cadena a causa de la mineria mecanitzada del carbó a les mines de carbó, algunes empreses de cadenes han desenvolupat alguns nous graus d'acer especials, i algunes propietats d'aquests nous graus d'acer són superiors a les de l'acer 23MnNiMoCr54. Per exemple, l'acer "HO" desenvolupat per l'empresa alemanya JDT pot augmentar la resistència de la cadena en un 15% en comparació amb l'acer 23MnNiMoCr54.
2. Condicions de servei de la cadena minera i anàlisi de fallades
2.1 condicions de servei de la cadena minera
Les condicions de servei de la cadena d'enllaços rodons són: (1) força de tensió; (2) fatiga causada per la càrrega pulsant; (3) fricció i desgast entre els enllaços de la cadena, els enllaços de la cadena i els pinyons de la cadena, i els enllaços de la cadena i les plaques intermèdies i els costats de la ranura; (4) corrosió causada per l'acció del carbó polvoritzat, la pols de roca i l'aire humit.
2.2 Anàlisi de fallades dels enllaços de la cadena minera
Les formes de trencament de les baules de la cadena minera es poden dividir aproximadament en: (1) la càrrega de la cadena supera la seva càrrega de trencament estàtica, cosa que provoca una fractura prematura. Aquesta fractura es produeix principalment a les parts defectuoses de l'espatlla o la zona recta de la baula de la cadena, com ara esquerdes per soldadura a topall per reacció a la zona afectada per la calor i esquerdes individuals del material de la barra; (2) Després d'un període de temps de funcionament, la baula de la cadena minera no ha assolit la càrrega de trencament, cosa que provoca la fractura per fatiga. Aquesta fractura es produeix principalment a la connexió entre el braç recte i la corona de la baula de la cadena.
Requisits per a la cadena d'enllaç rodó per a mineria: (1) tenir una alta capacitat de càrrega amb el mateix material i secció; (2) tenir una càrrega de trencament més alta i un millor allargament; (3) tenir una petita deformació sota l'acció de la capacitat de càrrega màxima per garantir un bon engranament; (4) tenir una alta resistència a la fatiga; (5) tenir una alta resistència al desgast; (6) tenir una alta tenacitat i una millor absorció de la càrrega d'impacte; (7) les dimensions geomètriques que compleixin el dibuix.
3. Procés de producció de la cadena minera
Procés de producció de la cadena minera: tall de barres → doblegat i tricotat → unió → soldadura → prova de prova primària → tractament tèrmic → prova de prova secundària → inspecció. La soldadura i el tractament tèrmic són els processos clau en la producció de cadenes d'enllaç rodons per a mineria, que afecten directament la qualitat del producte. Els paràmetres de soldadura científics poden millorar el rendiment i reduir el cost de producció; un procés de tractament tèrmic adequat pot aprofitar al màxim les propietats del material i millorar la qualitat del producte.
Per tal de garantir la qualitat de la soldadura de la cadena minera, s'han eliminat la soldadura manual per arc i la soldadura a topall per resistència. La soldadura a topall per reixeta s'utilitza àmpliament a causa dels seus destacats avantatges, com ara un alt grau d'automatització, una baixa intensitat de mà d'obra i una qualitat estable del producte.
Actualment, el tractament tèrmic de la cadena d'enllaços rodons de mineria generalment adopta l'escalfament per inducció de freqüència mitjana, el tremp i el reveniment continus. L'essència de l'escalfament per inducció de freqüència mitjana és que l'estructura molecular de l'objecte s'agita sota el camp electromagnètic, les molècules obtenen energia i xoquen per produir calor. Durant el tractament tèrmic per inducció de freqüència mitjana, l'inductor es connecta amb una CA de freqüència mitjana d'una freqüència determinada i els enllaços de la cadena es mouen a una velocitat uniforme a l'inductor. D'aquesta manera, es generarà un corrent induït amb la mateixa freqüència i direcció oposada a l'inductor als enllaços de la cadena, de manera que l'energia elèctrica es pot transformar en energia calorífica i els enllaços de la cadena es poden escalfar a la temperatura necessària per al tremp i el reveniment en poc temps.
L'escalfament per inducció de freqüència mitjana té una velocitat ràpida i menys oxidació. Després del tremp, es pot obtenir una estructura de tremp molt fina i una mida de gra d'austenita, cosa que millora la resistència i la tenacitat de l'enllaç de la cadena. Al mateix temps, també té els avantatges de la neteja, la higiene, la facilitat d'ajust i l'alta eficiència de producció. En l'etapa de reveniment, la zona de soldadura de l'enllaç de la cadena passa per una temperatura de reveniment més alta i elimina una gran quantitat de tensió interna de reveniment en poc temps, cosa que té un efecte molt significatiu en la millora de la plasticitat i la tenacitat de la zona de soldadura i en retardar la iniciació i el desenvolupament d'esquerdes. La temperatura de reveniment a la part superior de l'espatlla de l'enllaç de la cadena és baixa i té una duresa més alta després del reveniment, cosa que afavoreix el desgast de l'enllaç de la cadena durant el procés de treball, és a dir, el desgast entre els enllaços de la cadena i l'engranament entre els enllaços de la cadena i el pinyó de la cadena.
4. Conclusió
(1) L'acer per a la mineria de cadenes d'enllaç rodones d'alta resistència s'està desenvolupant en la direcció d'una major resistència, més templabilitat, més tenacitat plàstica i resistència a la corrosió que l'acer 23MnNiMoCr54 que s'utilitza habitualment al món. Actualment, s'han aplicat nous graus d'acer patentats.
(2) La millora de les propietats mecàniques de la cadena d'enllaços rodons d'alta resistència per a la mineria promou la millora i el perfeccionament continus del mètode de tractament tèrmic. L'aplicació raonable i el control precís de la tecnologia de tractament tèrmic són clau per millorar les propietats mecàniques de la cadena. La tecnologia de tractament tèrmic de les cadenes per a la mineria s'ha convertit en la tecnologia bàsica dels fabricants de cadenes.
(3) S'ha millorat i optimitzat la mida, la forma i l'estructura de la cadena de la cadena d'enllaç rodó d'alta resistència per a la mineria. Aquestes millores i optimitzacions es realitzen d'acord amb els resultats de l'anàlisi de la tensió de la cadena i sota la condició que calgui augmentar la potència dels equips de mineria del carbó i limitar l'espai subterrani de la mina de carbó.
(4) L'augment de l'especificació de la cadena d'enllaç rodó d'alta resistència per a la mineria, el canvi de forma estructural i la millora de les propietats mecàniques promouen el desenvolupament corresponentment ràpid dels equips i la tecnologia de fabricació de cadenes d'enllaç rodó d'acer.
Data de publicació: 22 de desembre de 2021
