1. Η ιστορία των αλυσίδων στρογγυλών κρίκων για εξόρυξη
Με την αυξανόμενη ζήτηση για ενέργεια από άνθρακα στην παγκόσμια οικονομία, τα μηχανήματα εξόρυξης άνθρακα έχουν αναπτυχθεί ραγδαία. Ως ο κύριος εξοπλισμός της ολοκληρωμένης μηχανοποιημένης εξόρυξης άνθρακα σε ανθρακωρυχεία, το στοιχείο μετάδοσης στον μεταφορικό ιμάντα ξύστρας έχει επίσης αναπτυχθεί ραγδαία. Κατά μία έννοια, η ανάπτυξη του μεταφορικού ιμάντα ξύστρας εξαρτάται από την ανάπτυξη του...μεταλλευτική αλυσίδα στρογγυλής σύνδεσης υψηλής αντοχήςΗ υψηλής αντοχής στρογγυλή αλυσίδα σύνδεσης εξόρυξης είναι το βασικό μέρος του μεταφορέα ξύστρας αλυσίδας στο ανθρακωρυχείο. Η ποιότητα και η απόδοσή της θαεπηρεάζουν άμεσα την αποδοτικότητα λειτουργίας του εξοπλισμού και την παραγωγή άνθρακα του ανθρακωρυχείου.
Η ανάπτυξη της εξόρυξης υψηλής αντοχής στρογγυλής αλυσίδας περιλαμβάνει κυρίως τις ακόλουθες πτυχές: την ανάπτυξη χάλυβα για την εξόρυξη στρογγυλής αλυσίδας, την ανάπτυξη τεχνολογίας θερμικής επεξεργασίας αλυσίδας, τη βελτιστοποίηση του μεγέθους και του σχήματος της στρογγυλής αλυσίδας χάλυβα, τον διαφορετικό σχεδιασμό της αλυσίδας και την ανάπτυξη τεχνολογίας κατασκευής αλυσίδων. Λόγω αυτών των εξελίξεων, οι μηχανικές ιδιότητες και η αξιοπιστία της...μεταλλευτική αλυσίδα στρογγυλών συνδέσμωνέχουν βελτιωθεί σημαντικά. Οι προδιαγραφές και οι μηχανικές ιδιότητες της αλυσίδας που παράγεται από ορισμένες προηγμένες επιχειρήσεις κατασκευής αλυσίδων στον κόσμο έχουν ξεπεράσει κατά πολύ το γερμανικό πρότυπο DIN 22252 που χρησιμοποιείται ευρέως στον κόσμο.
Ο πρώιμος χάλυβας χαμηλής ποιότητας για την εξόρυξη αλυσίδων στρογγυλής αλυσίδας στο εξωτερικό ήταν κυρίως χάλυβας άνθρακα-μαγγανίου, με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, χαμηλή περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος, χαμηλή σκληρότητα και διάμετρο αλυσίδας < ø 19 mm. Τη δεκαετία του 1970, αναπτύχθηκαν χάλυβες αλυσίδων υψηλής ποιότητας σειράς μαγγανίου-νικελίου-χρωμίου-μολυβδαινίου. Τυπικοί χάλυβες περιλαμβάνουν 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, κ.λπ. αυτοί οι χάλυβες έχουν καλή σκληρότητα, συγκολλησιμότητα, αντοχή και σκληρότητα και είναι κατάλληλοι για την παραγωγή αλυσίδων μεγάλης κλίμακας κατηγορίας C. Ο χάλυβας 23MnNiMoCr54 αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Με βάση τον χάλυβα 23MnNiMoCr64, η περιεκτικότητα σε πυρίτιο και μαγγάνιο μειώθηκε και η περιεκτικότητα σε χρώμιο και μολυβδαίνιο αυξήθηκε. Η σκληρότητά του ήταν καλύτερη από αυτή του χάλυβα 23MnNiMoCr64. Τα τελευταία χρόνια, λόγω της συνεχούς βελτίωσης των απαιτήσεων απόδοσης των αλυσίδων χάλυβα στρογγυλής αλυσίδας και της συνεχούς αύξησης των προδιαγραφών της αλυσίδας λόγω της μηχανοποιημένης εξόρυξης άνθρακα στα ανθρακωρυχεία, ορισμένες εταιρείες αλυσίδων έχουν αναπτύξει ορισμένες ειδικές νέες ποιότητες χάλυβα και ορισμένες ιδιότητες αυτών των νέων ποιοτήτων χάλυβα είναι υψηλότερες από τον χάλυβα 23MnNiMoCr54. Για παράδειγμα, ο χάλυβας "HO" που αναπτύχθηκε από τη γερμανική εταιρεία JDT μπορεί να αυξήσει την αντοχή της αλυσίδας κατά 15% σε σύγκριση με τον χάλυβα 23MnNiMoCr54.
2. Συνθήκες λειτουργίας της αλυσίδας εξόρυξης και ανάλυση αστοχιών
2.1 Συνθήκες εξυπηρέτησης της αλυσίδας εξόρυξης
Οι συνθήκες λειτουργίας της αλυσίδας με στρογγυλούς κρίκους είναι: (1) δύναμη εφελκυσμού· (2) Κόπωση που προκαλείται από παλλόμενο φορτίο· (3) Τριβή και φθορά εμφανίζονται μεταξύ κρίκων αλυσίδας, κρίκων αλυσίδας και γραναζιών αλυσίδας, καθώς και μεταξύ κρίκων αλυσίδας και μεσαίων πλακών και πλευρών αυλακώσεων· (4) Η διάβρωση προκαλείται από τη δράση κονιοποιημένου άνθρακα, σκόνης πετρώματος και υγρού αέρα.
2.2 ανάλυση αστοχίας κρίκων αλυσίδας εξόρυξης
Οι μορφές θραύσης των κρίκων της αλυσίδας εξόρυξης μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε: (1) το φορτίο της αλυσίδας υπερβαίνει το στατικό φορτίο θραύσης, με αποτέλεσμα την πρόωρη θραύση. Αυτή η θραύση εμφανίζεται κυρίως στα ελαττωματικά μέρη του ώμου ή της ευθύγραμμης περιοχής του κρίκου της αλυσίδας, όπως ρωγμή από τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα λόγω συγκόλλησης με άψογη άκρη και ρωγμή σε μεμονωμένο υλικό ράβδου· (2) Μετά από λειτουργία για ένα χρονικό διάστημα, ο κρίκος της αλυσίδας εξόρυξης δεν έχει φτάσει στο φορτίο θραύσης, με αποτέλεσμα τη θραύση που προκαλείται από κόπωση. Αυτή η θραύση εμφανίζεται κυρίως στη σύνδεση μεταξύ του ευθύγραμμου βραχίονα και της κορυφής του κρίκου της αλυσίδας.
Απαιτήσεις για την εξόρυξη αλυσίδας στρογγυλής αλυσίδας: (1) να έχει υψηλή φέρουσα ικανότητα υπό το ίδιο υλικό και διατομή· (2) να έχει υψηλότερο φορτίο θραύσης και καλύτερη επιμήκυνση· (3) να έχει μικρή παραμόρφωση υπό την επίδραση της μέγιστης ικανότητας φόρτωσης για να διασφαλίζεται καλή εμπλοκή· (4) να έχει υψηλή αντοχή σε κόπωση· (5) να έχει υψηλή αντοχή στη φθορά· (6) να έχει υψηλή σκληρότητα και καλύτερη απορρόφηση του φορτίου κρούσης· (7) οι γεωμετρικές διαστάσεις να πληρούν το σχέδιο.
3. Διαδικασία παραγωγής αλυσίδας εξόρυξης
Διαδικασία παραγωγής της αλυσίδας εξόρυξης: κοπή ράβδων → κάμψη και πλέξιμο → ένωση → συγκόλληση → πρωτογενής δοκιμή στεγανότητας → θερμική επεξεργασία → δευτερογενής δοκιμή στεγανότητας → επιθεώρηση. Η συγκόλληση και η θερμική επεξεργασία είναι οι βασικές διαδικασίες στην παραγωγή αλυσίδας στρογγυλής αλυσίδας εξόρυξης, οι οποίες επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα του προϊόντος. Οι επιστημονικές παράμετροι συγκόλλησης μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση και να μειώσουν το κόστος παραγωγής. Η κατάλληλη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας μπορεί να δώσει πλήρη αξιοποίηση των ιδιοτήτων του υλικού και να βελτιώσει την ποιότητα του προϊόντος.
Προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα συγκόλλησης της αλυσίδας εξόρυξης, έχουν καταργηθεί η χειροκίνητη συγκόλληση με τόξο και η συγκόλληση με αντίσταση. Η συγκόλληση με φλας χρησιμοποιείται ευρέως λόγω των εξαιρετικών πλεονεκτημάτων της, όπως ο υψηλός βαθμός αυτοματοποίησης, η χαμηλή ένταση εργασίας και η σταθερή ποιότητα του προϊόντος.
Προς το παρόν, η θερμική επεξεργασία της μεταλλευτικής αλυσίδας στρογγυλών συνδέσμων υιοθετεί γενικά επαγωγική θέρμανση μέσης συχνότητας, συνεχή απόσβεση και σκλήρυνση. Η ουσία της επαγωγικής θέρμανσης μέσης συχνότητας είναι ότι η μοριακή δομή του αντικειμένου αναδεύεται υπό το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, τα μόρια λαμβάνουν ενέργεια και συγκρούονται για να παράγουν θερμότητα. Κατά τη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας μέσης συχνότητας επαγωγής, ο επαγωγέας συνδέεται με εναλλασσόμενο ρεύμα μέσης συχνότητας μιας ορισμένης συχνότητας και οι κρίκοι της αλυσίδας κινούνται με ομοιόμορφη ταχύτητα στον επαγωγέα. Με αυτόν τον τρόπο, ένα επαγόμενο ρεύμα με την ίδια συχνότητα και αντίθετη κατεύθυνση με τον επαγωγέα θα δημιουργηθεί στους κρίκους της αλυσίδας, έτσι ώστε η ηλεκτρική ενέργεια να μπορεί να μετατραπεί σε θερμική ενέργεια και οι κρίκοι της αλυσίδας να μπορούν να θερμανθούν στη θερμοκρασία που απαιτείται για απόσβεση και σκλήρυνση σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Η θέρμανση με επαγωγή μέσης συχνότητας έχει γρήγορη ταχύτητα και λιγότερη οξείδωση. Μετά την απόσβεση, μπορεί να επιτευχθεί πολύ λεπτή δομή απόσβεσης και μέγεθος κόκκων ωστενίτη, γεγονός που βελτιώνει την αντοχή και την ανθεκτικότητα του κρίκου της αλυσίδας. Ταυτόχρονα, έχει επίσης τα πλεονεκτήματα της καθαριότητας, της υγιεινής, της εύκολης ρύθμισης και της υψηλής παραγωγικής απόδοσης. Στο στάδιο της σκλήρυνσης, η ζώνη συγκόλλησης κρίκου αλυσίδας διέρχεται από υψηλότερη θερμοκρασία σκλήρυνσης και εξαλείφει μια μεγάλη ποσότητα εσωτερικής τάσης απόσβεσης σε σύντομο χρονικό διάστημα, γεγονός που έχει πολύ σημαντική επίδραση στη βελτίωση της πλαστικότητας και της ανθεκτικότητας της ζώνης συγκόλλησης και στην καθυστέρηση της έναρξης και της ανάπτυξης ρωγμών. Η θερμοκρασία σκλήρυνσης στην κορυφή του ώμου του κρίκου αλυσίδας είναι χαμηλή και έχει υψηλότερη σκληρότητα μετά την σκλήρυνση, γεγονός που ευνοεί τη φθορά του κρίκου αλυσίδας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας, δηλαδή τη φθορά μεταξύ των κρίκων της αλυσίδας και την εμπλοκή μεταξύ των κρίκων της αλυσίδας και του γραναζιού της αλυσίδας.
4. Συμπέρασμα
(1) Ο χάλυβας για την εξόρυξη αλυσίδων υψηλής αντοχής με στρογγυλούς κρίκους εξελίσσεται προς την κατεύθυνση υψηλότερης αντοχής, υψηλότερης σκληρυνσιμότητας, υψηλότερης πλαστικής ανθεκτικότητας και αντοχής στη διάβρωση από τον χάλυβα 23MnNiMoCr54 που χρησιμοποιείται συνήθως στον κόσμο. Προς το παρόν, έχουν εφαρμοστεί νέες και κατοχυρωμένες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ποιότητες χάλυβα.
(2) Η βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων της υψηλής αντοχής αλυσίδας στρογγυλής αλυσίδας εξόρυξης προάγει τη συνεχή βελτίωση και τελειοποίηση της μεθόδου θερμικής επεξεργασίας. Η λογική εφαρμογή και ο ακριβής έλεγχος της τεχνολογίας θερμικής επεξεργασίας είναι το κλειδί για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων της αλυσίδας. Η τεχνολογία θερμικής επεξεργασίας αλυσίδας εξόρυξης έχει γίνει η βασική τεχνολογία των κατασκευαστών αλυσίδων.
(3) Το μέγεθος, το σχήμα και η δομή της αλυσίδας της υψηλής αντοχής στρογγυλής αλυσίδας εξόρυξης έχουν βελτιωθεί και βελτιστοποιηθεί. Αυτές οι βελτιώσεις και βελτιστοποιήσεις γίνονται σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης τάσεων της αλυσίδας και υπό την προϋπόθεση ότι η ισχύς του εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα πρέπει να αυξηθεί και ο υπόγειος χώρος του ανθρακωρυχείου είναι περιορισμένος.
(4) Η αύξηση των προδιαγραφών της μεταλλευτικής αλυσίδας υψηλής αντοχής με στρογγυλούς κρίκους, η αλλαγή της δομικής μορφής και η βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων προάγουν την αντίστοιχα ταχεία ανάπτυξη του εξοπλισμού και της τεχνολογίας κατασκευής στρογγυλών αλυσίδων με χαλύβδινους κρίκους.
Ώρα δημοσίευσης: 22 Δεκεμβρίου 2021
