При мокром измельчении — распространенном методе переработки минералов и приготовления пульпы — мелющие элементы подвергаются не только сильным механическим воздействиям. Они также должны выдерживать сложную химическую среду. Многие руководители предприятий отмечают, что хотя обычные кованые или низкохромистые шары достаточно хорошо работают при сухом измельчении, скорость их износа резко возрастает при попадании во влажную среду.
В отличие, Литейные шарики с высоким содержанием хрома демонстрируют исключительную стабильность. В этой статье рассматриваются металлургические причины, по которым высокохромистый сплав является лучшим выбором для мокрого шлифования.
1. Защита пассивацией: сопротивление химической коррозии
Влажная среда измельчения по сути представляет собой огромную “электрохимическую ячейку”. Сочетание воды, растворенного кислорода и кислых или щелочных веществ в руде создает высококоррозионную пульпу.
-
Сила хрома (Cr): Высокохромистые шарики содержат от 10% до 30% хрома. Когда содержание хрома превышает определенный порог, на поверхности шарика спонтанно образуется плотная, стабильная оксидная пленка, обогащенная хромом (пассивирующий слой).
-
Механизм самовосстановления: Эта микроскопическая пленка действует как щит, блокируя доступ коррозионных ионов к металлической матрице. Даже когда в процессе шлифовки этот слой изнашивается, он мгновенно “самовосстанавливается” в присутствии кислорода, чего не хватает углеродистой стали или шарикам из низкохромистой стали.
2. Синергия матрицы и карбида: борьба с механическим износом
Мокрая шлифовка предполагает постоянное абразивное воздействие и удары. Микроструктура высокохромистого шарика разработана таким образом, чтобы выдерживать оба этих воздействия:
-
Твердые карбиды: В процессе литья хром и углерод соединяются, образуя эвтектические карбиды M7C3. Эти карбиды невероятно тверды (часто превышают HV1200), действуя как “якоря”, препятствующие режущему действию острых частиц руды.
-
Мартенситная матрица: После высокоточной термообработки шарики из высокохромистой стали обычно имеют закалённую мартенситную матрицу. Это обеспечивает необходимую структурную поддержку, гарантируя, что твёрдые карбиды останутся внутри и не выскочат под напряжением, сохраняя гладкую поверхность даже в присутствии суспензии.
3. Подавление синергетического эффекта “коррозия-износ”.
При мокром шлифовании повреждения часто возникают из-за следующих факторов: 1+1>2Коррозия размягчает поверхность металла, облегчая ее истирание, в то время как истирание удаляет защитные слои, ускоряя коррозию.
Шарики High Chrome разрывают этот порочный круг двумя способами:
-
Высокая твердость уменьшает частоту обнажения “свежего” металла.
-
Превосходная коррозионная стойкость гарантирует, что вновь открытые поверхности не будут немедленно окисляться и разрушаться.
Благодаря такому сочетанию, высокохромистые шарики служат в 2-3 раза дольше, чем стандартные, в типичных условиях мокрого шлифования.
4. Поддержание долгосрочной геометрической стабильности
Благодаря высокой твердости по всей толщине (с градиентом, обычно ≤2 HRC от поверхности к сердцевине), литейные шарики изнашиваются равномерно.
-
Сохраняя сферическую форму: В отличие от шаров с низким содержанием хрома, которые часто скалываются или теряют форму (округляются), шары с высоким содержанием хрома сохраняют свою сферическую форму. Это обеспечивает стабильную помольную нагрузку (градацию) внутри мельницы.
-
Энергоэффективность: Однородная форма шаров оптимизирует эффективность измельчения и снижает колебания потребляемой мощности мельницы, что приводит к прямой экономии на затратах на электроэнергию.
Заключение
При мокром измельчении, хотя первоначальная стоимость высокохромистых шаров может быть выше, чем у низкохромистых аналогов, окупаемость инвестиций очевидна. Их способность сочетать химическое ингибирование с механической прочностью приводит к увеличению циклов замены, снижению процента поломок и повышению выхода готовой продукции.
При расчете общей стоимости владения (TCO) высокохромистые литейные шары, несомненно, являются наиболее экономически выгодным выбором для современных процессов мокрого измельчения.
Ищете более долговечное решение для мокрого шлифования? Нажмите здесь, чтобы связаться с нами для получения индивидуальных рекомендаций по сплаву, основанных на конкретном профиле вашей руды.
