¿Es adecuada la dureza de la bola de acero que ha seleccionado?
Nov 19,2020
Un cliente preguntó recientemente por qué la dureza superficial de las bolas de acero, inicialmente de 60 HRC, aumentó a 65-67 HRC después de algún tiempo en un molino.
Este fenómeno es común; por ejemplo, las piezas sometidas a granallado presentan una dureza superficial significativamente mayor que las no tratadas. De manera similar, doblar repetidamente un alambre en el mismo punto provoca calentamiento y endurecimiento hasta que finalmente se rompe. Esto se puede explicar por el endurecimiento por trabajo en los metales. ¿Qué es el endurecimiento por trabajo?
Los materiales metálicos experimentan cambios en la estructura interna y las propiedades después del procesamiento a presión (como laminado, forja, extrusión, trefilado y estampado), además de cambios en la forma y el tamaño. Por ejemplo, la deformación plástica en frío aumenta significativamente la resistencia y la dureza de los metales, al tiempo que reduce la ductilidad y la tenacidad, un fenómeno conocido como endurecimiento por trabajo o endurecimiento por deformación. Sin embargo, un procesamiento a presión inadecuado, que excede la plasticidad del metal, puede provocar grietas o roturas, lo que explica por qué se rompe el alambre doblado repetidamente.
Las bolas de acero para minería enfrentan un problema similar. Su movimiento dentro del molino (caída, deslizamiento, rodadura) implica colisiones constantes con otras bolas, mineral y revestimientos, lo que provoca un endurecimiento por trabajo y un aumento de la dureza superficial. Por lo general, este aumento es del 10-15%, lo que explica la preocupación del cliente.
Con los avances en el procesamiento de minerales, los molinos son cada vez más grandes; los molinos semi-autógenos más grandes alcanzan los 13 m. Esto supone un desafío significativo para las bolas de acero, aumentando la altura de caída y la fuerza de impacto en el mineral, las bolas y los revestimientos. Si las bolas carecen de suficiente tenacidad, pueden romperse bajo esta tensión, interrumpiendo las operaciones mineras. Por lo tanto, Las bolas de acero requieren una excelente tenacidad y resistencia al desgaste.
La dureza y la tenacidad están inversamente relacionadas: una mayor dureza significa una menor tenacidad, y viceversa. El exceso de dureza reduce la tenacidad, lo que resulta en una baja tenacidad al impacto, una vida útil por fatiga insuficiente, un desprendimiento prematuro y una posible rotura durante la molienda, lo que reduce la eficiencia y aumenta los costos. Por lo tanto, ¿cuál es la dureza ideal para las bolas de acero?
En 1995, el artículo de Ding Qingru "Método de cálculo para la selección de materiales de bolas de molienda" señaló que el desgaste de las bolas y la resistencia al desgaste se relacionan con la relación Hm/Hs (Hm: dureza de la bola, Hs: dureza del abrasivo): Para un bajo impacto, son adecuados materiales de mayor dureza (Hm/Hs = 1,3-1,7, Hm = (1,3-1,7)Hs); para un alto impacto, se prefieren materiales de menor dureza (Hm/Hs = 0,7-1,1, Hm = (0,7-1,1)Hs).
Este método de selección de la dureza de las bolas de acero es para referencia, pero debe considerar las condiciones y los requisitos específicos de la mina. Por ejemplo, si el molino de bolas muele principalmente mineral hasta un grado de finura específico para la selección, y la altura de caída no es significativa, priorice la dureza para la resistencia al desgaste, con suficiente tenacidad. Los molinos semi-autógenos grandes deben priorizar la tenacidad para evitar roturas.
Gangnuo New Materials Co., Ltd. se especializa en materiales resistentes al desgaste, incluidas las bolas de acero para minería, y colabora ampliamente con universidades. Podemos adaptar los productos a las condiciones específicas de la mina, y operamos el probador de bolas de caída de 16 metros de altura más grande del mundo (14 metros de caída efectiva), que supera las condiciones reales de la mina para las pruebas de tenacidad y vida útil por fatiga. Nuestro equipo de expertos, dirigido por académicos, ofrece soluciones para los desafíos mineros, con soporte técnico in situ y servicio 24/7.
¡Gangnuo New Materials Co., Ltd. le invita a llamar, escribir o visitar!
