1. Historia de las cadenas de eslabones redondos para la minería
Con la creciente demanda de energía de carbón en la economía mundial, la maquinaria para la minería de carbón se ha desarrollado rápidamente. Como equipo principal de la minería mecanizada integral de carbón, el componente de transmisión de la cinta transportadora de raspadores también se ha desarrollado rápidamente. En cierto sentido, el desarrollo de la cinta transportadora de raspadores depende del desarrollo de...Cadena de eslabones redondos de alta resistencia para mineríaLa cadena de eslabones redondos de alta resistencia para minería es la pieza clave del transportador de cadena en las minas de carbón. Su calidad y rendimiento...Afecta directamente la eficiencia de trabajo del equipo y la producción de carbón de la mina de carbón.
El desarrollo de cadenas de eslabones redondos de alta resistencia para minería incluye principalmente los siguientes aspectos: el desarrollo de acero para cadenas de eslabones redondos para minería, el desarrollo de tecnología de tratamiento térmico de cadenas, la optimización del tamaño y la forma de las cadenas de eslabones redondos de acero, diferentes diseños de cadenas y el desarrollo de tecnología de fabricación de cadenas. Gracias a estos avances, se han mejorado las propiedades mecánicas y la fiabilidad de las cadenas.cadena de eslabones redondos para mineríaSe han mejorado considerablemente. Las especificaciones y propiedades mecánicas de las cadenas producidas por algunas empresas de fabricación de cadenas avanzadas a nivel mundial superan ampliamente la norma alemana DIN 22252, ampliamente utilizada a nivel mundial.
El acero de baja calidad inicial para la cadena de eslabones redondos de la minería en el extranjero era principalmente acero al carbono y manganeso, con bajo contenido de carbono, bajo contenido de elementos de aleación, baja templabilidad y diámetro de cadena < ø 19 mm. En la década de 1970, se desarrollaron aceros para cadenas de alta calidad de la serie de manganeso, níquel, cromo y molibdeno. Los aceros típicos incluyen 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, etc. Estos aceros tienen buena templabilidad, soldabilidad, resistencia y tenacidad, y son adecuados para la producción de cadenas de grado C a gran escala. El acero 23MnNiMoCr54 se desarrolló a finales de la década de 1980. Basado en el acero 23MnNiMoCr64, se redujo el contenido de silicio y manganeso y se aumentó el contenido de cromo y molibdeno. Su tenacidad era mejor que la del acero 23MnNiMoCr64. En los últimos años, debido a la mejora continua de los requisitos de rendimiento de las cadenas de acero de eslabones redondos y al aumento continuo de sus especificaciones debido a la minería mecanizada de carbón, algunas empresas fabricantes de cadenas han desarrollado nuevos grados de acero especiales, cuyas propiedades son superiores a las del acero 23MnNiMoCr54. Por ejemplo, el acero "HO" desarrollado por la empresa alemana JDT puede aumentar la resistencia de la cadena en un 15 % en comparación con el acero 23MnNiMoCr54.
2. Análisis de condiciones de servicio y fallas de la cadena minera
2.1 Condiciones del servicio de la cadena minera
Las condiciones de servicio de la cadena de eslabones redondos son: (1) fuerza de tensión; (2) fatiga causada por carga pulsante; (3) se produce fricción y desgaste entre los eslabones de la cadena, los eslabones de la cadena y las ruedas dentadas de la cadena, y los eslabones de la cadena y las placas intermedias y los lados de la ranura; (4) la corrosión es causada por la acción del carbón pulverizado, el polvo de roca y el aire húmedo.
2.2 Análisis de fallos en los eslabones de la cadena minera
Las formas de rotura de los eslabones de las cadenas mineras se pueden dividir, a grandes rasgos, en: (1) la carga de la cadena excede su carga estática de rotura, lo que resulta en una fractura prematura. Esta fractura se produce principalmente en las partes defectuosas del hombro o la zona recta del eslabón, como grietas causadas por la zona afectada por el calor de la soldadura a tope y grietas en el material de las barras individuales; (2) tras un periodo de funcionamiento, el eslabón no alcanza la carga de rotura, lo que resulta en una fractura por fatiga. Esta fractura se produce principalmente en la unión entre el brazo recto y la corona del eslabón.
Requisitos para la cadena de eslabones redondos de minería: (1) tener una alta capacidad de carga bajo el mismo material y sección; (2) tener una mayor carga de rotura y mejor elongación; (3) tener una pequeña deformación bajo la acción de la capacidad de carga máxima para asegurar un buen engrane; (4) tener alta resistencia a la fatiga; (5) tener alta resistencia al desgaste; (6) tener alta tenacidad y mejor absorción de la carga de impacto; (7) las dimensiones geométricas para cumplir con el dibujo.
3. Proceso de producción de la cadena minera
Proceso de producción de la cadena mineraCorte de barras → Doblado y tejido → Unión → Soldadura → Prueba de verificación primaria → Tratamiento térmico → Prueba de verificación secundaria → Inspección. La soldadura y el tratamiento térmico son procesos clave en la producción de cadenas de eslabones redondos para minería, que afectan directamente la calidad del producto. Los parámetros científicos de soldadura pueden mejorar el rendimiento y reducir el costo de producción; un tratamiento térmico adecuado permite aprovechar al máximo las propiedades del material y mejorar la calidad del producto.
Para garantizar la calidad de la soldadura de la cadena minera, se han eliminado la soldadura por arco manual y la soldadura a tope por resistencia. La soldadura a tope por chispa se utiliza ampliamente debido a sus excelentes ventajas, como su alto grado de automatización, su baja intensidad de mano de obra y la estabilidad de la calidad del producto.
Actualmente, el tratamiento térmico de cadenas de eslabones redondos para minería generalmente se realiza mediante calentamiento por inducción de frecuencia media y temple y revenido continuos. La esencia del calentamiento por inducción de frecuencia media reside en que la estructura molecular del objeto se agita bajo un campo electromagnético, las moléculas obtienen energía y colisionan para producir calor. Durante el tratamiento térmico por inducción de frecuencia media, el inductor se conecta a una corriente alterna de frecuencia media de una frecuencia determinada, y los eslabones de la cadena se mueven a una velocidad uniforme en él. De esta manera, se genera una corriente inducida con la misma frecuencia y dirección opuesta que la del inductor en los eslabones de la cadena, de modo que la energía eléctrica se transforma en energía térmica y los eslabones de la cadena se calientan a la temperatura requerida para el temple y revenido en poco tiempo.
El calentamiento por inducción de frecuencia media ofrece alta velocidad y menor oxidación. Tras el temple, se puede obtener una estructura de temple muy fina y un tamaño de grano de austenita, lo que mejora la resistencia y la tenacidad del eslabón de la cadena. Al mismo tiempo, también ofrece las ventajas de limpieza, saneamiento, fácil ajuste y alta eficiencia de producción. En la etapa de revenido, la zona de soldadura del eslabón de la cadena pasa por una temperatura de revenido más alta y elimina una gran cantidad de tensión interna de temple en poco tiempo, lo que tiene un efecto muy significativo en la mejora de la plasticidad y la tenacidad de la zona de soldadura y retrasa la iniciación y el desarrollo de grietas. La temperatura de revenido en la parte superior del hombro del eslabón de la cadena es baja y tiene una mayor dureza después del revenido, lo que favorece el desgaste del eslabón de la cadena durante el proceso de trabajo, es decir, el desgaste entre los eslabones de la cadena y el engrane entre los eslabones de la cadena y la rueda dentada de la cadena.
4. Conclusión
(1) El acero para cadenas de eslabones redondos de alta resistencia para minería está evolucionando hacia una mayor resistencia, templabilidad, tenacidad plástica y resistencia a la corrosión que el acero 23MnNiMoCr54, comúnmente utilizado en el mundo. Actualmente, se utilizan nuevos grados de acero patentados.
(2) La mejora de las propiedades mecánicas de las cadenas de eslabones redondos de alta resistencia para minería promueve la mejora continua y el perfeccionamiento del método de tratamiento térmico. La aplicación racional y el control preciso de la tecnología de tratamiento térmico son clave para mejorar las propiedades mecánicas de la cadena. La tecnología de tratamiento térmico para cadenas mineras se ha convertido en la tecnología clave de los fabricantes de cadenas.
(3) Se han mejorado y optimizado el tamaño, la forma y la estructura de la cadena de eslabones redondos de alta resistencia para minería. Estas mejoras y optimizaciones se realizan según los resultados del análisis de tensión de la cadena y considerando la necesidad de aumentar la potencia de los equipos de minería de carbón y el espacio subterráneo de la mina de carbón limitado.
(4) El aumento de la especificación de la cadena de eslabones redondos de alta resistencia para minería, el cambio de forma estructural y la mejora de las propiedades mecánicas promueven el desarrollo correspondientemente rápido de los equipos y la tecnología de fabricación de cadenas de eslabones de acero redondos.
Hora de publicación: 22 de diciembre de 2021
