Wymagania dotyczące konstrukcji stalowych dla urządzeń do przetwarzania minerałów

1. Wymagania dotyczące wytrzymałości i sztywności konstrukcji

• Wysoka nośność: Musi być w stanie wytrzymać własny ciężar urządzenia, ciężar w pełni załadowanych materiałów, obciążenia udarowe (np. w kruszarkach), obciążenia wibracyjne (np. w przesiewaczach) oraz potencjalne przypadkowe przeciążenia.
• Doskonała odporność na zmęczenie: Ponieważ urządzenie zwykle pracuje nieprzerwanie 24 godziny na dobę i jest narażone na naprzemienne naprężenia, konstrukcja stalowa musi mieć dobrą odporność na zmęczenie, aby zapobiec powstawaniu pęknięć w wyniku zmęczenia.
• Wystarczająca sztywność: Zapewnienie, że odkształcenia pod obciążeniem mieszczą się w dopuszczalnym zakresie. Na przykład, nadmierne odkształcenie cylindra dużych młynów kulowych wpłynie na płyty wykładzinowe i wydajność mielenia; niewystarczająca sztywność dużych ram doprowadzi do słabego zazębienia kół zębatych.

2. Wymagania dotyczące odporności na zużycie i uderzenia

• Wzmocnienie kluczowych obszarów podatnych na zużycie: W przypadku części mających bezpośredni kontakt z materiałami lub podatnych na ścieranie (np. konstrukcje wokół płyt szczękowych/płyt wykładzinowych kruszarek, zsypy, leje, płyty denne przenośników itp.) należy stosować odporne na zużycie płyty stalowe (np. seria NM) lub napawać powierzchnię odpornymi na zużycie stopami twardymi, lub instalować wymienne płyty wykładzinowe odporne na zużycie (np. żeliwo wysokochromowe, płyty wykładzinowe gumowe).
• Konstrukcja odporna na uderzenia: W przypadku urządzeń przetwarzających duże, twarde materiały (np. kruszarki szczękowe, kruszarki stożkowe), konstrukcje stalowe kluczowych części, takich jak ramy i bloki łożyskowe, powinny mieć dobrą wytrzymałość, a płyty wzmacniające powinny być używane do rozpraszania energii uderzenia.

3. Wymagania dotyczące odporności na korozję

• Wilgotne i chemiczne środowiska: Procesy takie jak flotacja, zagęszczanie i hydrometalurgia obejmują wodę, chemikalia, kwasy i zasady, co sprawia, że konstrukcje stalowe są wysoce podatne na korozję.
• Środki ochronne:
  • System powłok: Zastosować wytrzymałe systemy powłok antykorozyjnych (np. podkład epoksydowo-cynkowy, pośrednia warstwa epoksydowo-mikanowa, powłoka wierzchnia poliuretanowa) i określić grubość powłoki zgodnie z klasą środowiskową.
  • Wybór materiału: W silnie korozyjnych obszarach można stosować stal odporną na warunki atmosferyczne lub lokalną stal nierdzewną (np. 304/316L).
  • Projekt konstrukcyjny: Unikać martwych narożników, w których woda i media korozyjne łatwo się gromadzą, oraz zapewnić dobre odwodnienie i wentylację.

4. Wymagania dotyczące procesu i jakości produkcji

• Jakość spawania: To jest linia życia wydajności konstrukcji stalowej. Wymagania obejmują:
  • Sformułowanie ścisłych Specyfikacji Procedur Spawania (WPS) i Rejestrów Kwalifikacji Procedur (PQR).
  • Spawacze muszą posiadać ważne certyfikaty do pracy.
  • Spawy powinny być pełne, wolne od pęknięć, wtrąceń żużla, porowatości i innych wad. Krytyczne spawy przenoszące naprężenia (np. główne spawy ram) generalnie wymagają spawania pełnym przetopem i badań nieniszczących (np. badania ultradźwiękowe - UT lub badania radiograficzne - RT).
• Dokładność wymiarowa i tolerancja: Dokładność wykonania dużych elementów urządzeń (np. sekcji cylindrycznych dużych pieców obrotowych) bezpośrednio wpływa na wydajność instalacji na miejscu, a także na współosiowość i równowagę pracy urządzenia.
• Odprężanie: W przypadku ważnych spawanych części należy przeprowadzić obróbkę wyżarzania w celu wyeliminowania naprężeń resztkowych po spawaniu i zapobiegania późniejszym odkształceniom i pękaniu korozyjnemu naprężeniowemu.

5. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa i niezawodności

• Konstrukcja bezpieczna w sposób nieodłączny: Konstrukcja musi mieć wystarczające współczynniki bezpieczeństwa, a krytyczne połączenia (np. śruby) muszą być wyposażone w środki zapobiegające poluzowaniu. Należy rozważyć ułatwienie instalacji urządzeń zabezpieczających.
• Projekt niezawodności: Konstrukcja powinna ułatwiać monitorowanie stanu (np. ustawianie punktów monitorowania wibracji) i badania nieniszczące w celu konserwacji predykcyjnej.
• Humanizowany projekt: Należy wziąć pod uwagę wygodę obsługi i konserwacji, np. ustawienie rozsądnych platform konserwacyjnych, uchwytów podnoszących i przestrzeni konserwacyjnej.

6. Wymagania dotyczące standaryzacji i modułowości

• Standaryzacja projektu: Przyjąć standardowe profile, grubości płyt i metody połączeń, aby ułatwić zaopatrzenie, produkcję i zarządzanie częściami zamiennymi.
• Projekt modułowy: Duże urządzenia powinny być w miarę możliwości zaprojektowane w konstrukcjach modułowych, aby ułatwić produkcję fabryczną, kontrolę jakości, transport i szybką instalację na miejscu.

7. Wymagania dotyczące doboru materiałów

• Główna konstrukcja: Zazwyczaj stosuje się zwykłe stale konstrukcyjne węglowe lub stale niskostopowe o wysokiej wytrzymałości, takie jak Q235B i Q355B, z wymaganymi kwalifikowanymi certyfikatami materiałowymi.
• Części specjalne: Zgodnie z potrzebami odporności na zużycie, odporności na korozję lub wytrzymałości, należy wybrać płyty odporne na zużycie (np. NM360/NM400), stal odporną na warunki atmosferyczne (np. Q355NH), stal nierdzewną lub stale stopowe o wyższej wytrzymałości.
• Identyfikowalność materiału: Ważne elementy muszą mieć kompletne zapisy identyfikowalności swoich materiałów.

Podsumowanie