1. Câu chuyện về chuỗi liên kết tròn dùng trong khai thác mỏ
Với nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng than trong nền kinh tế thế giới, máy móc khai thác than đã phát triển nhanh chóng. Là thiết bị chính trong khai thác than cơ giới hóa toàn diện tại các mỏ than, bộ phận truyền động trên băng tải cào cũng đã phát triển nhanh chóng. Có thể nói, sự phát triển của băng tải cào phụ thuộc vào sự phát triển của...khai thác chuỗi liên kết tròn cường độ caoXích thép tròn cường độ cao dùng trong khai thác mỏ là bộ phận quan trọng của băng tải cào xích trong mỏ than. Chất lượng và hiệu suất của nó sẽ...Ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của thiết bị và sản lượng than của mỏ than.
Việc phát triển xích mắt tròn cường độ cao dùng trong khai thác mỏ chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau: phát triển thép dùng cho xích mắt tròn khai thác mỏ, phát triển công nghệ xử lý nhiệt xích, tối ưu hóa kích thước và hình dạng xích mắt tròn bằng thép, thiết kế xích khác nhau và phát triển công nghệ chế tạo xích. Nhờ những phát triển này, các tính chất cơ học và độ tin cậy của xích được cải thiện.chuỗi liên kết vòng khai thácĐã được cải thiện đáng kể. Các thông số kỹ thuật và tính chất cơ học của xích do một số doanh nghiệp sản xuất xích tiên tiến trên thế giới sản xuất đã vượt xa tiêu chuẩn DIN 22252 của Đức được sử dụng rộng rãi trên thế giới.
Thép cấp thấp dùng cho xích tròn khai thác mỏ ở nước ngoài thời kỳ đầu chủ yếu là thép cacbon mangan, có hàm lượng cacbon thấp, hàm lượng hợp kim thấp, khả năng tôi cứng thấp và đường kính xích < ø 19mm. Vào những năm 1970, thép xích cao cấp thuộc dòng mangan niken crom molypden được phát triển. Các loại thép tiêu biểu bao gồm 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, v.v. Những loại thép này có khả năng tôi cứng, khả năng hàn, độ bền và độ dẻo dai tốt, phù hợp cho sản xuất xích cấp C quy mô lớn. Thép 23MnNiMoCr54 được phát triển vào cuối những năm 1980. Dựa trên thép 23MnNiMoCr64, hàm lượng silic và mangan được giảm xuống và hàm lượng crom và molypden được tăng lên. Độ dẻo dai của nó tốt hơn so với thép 23MnNiMoCr64. Trong những năm gần đây, do yêu cầu về hiệu suất của xích thép mắt tròn liên tục được cải thiện và các thông số kỹ thuật của xích ngày càng tăng do khai thác than cơ giới hóa, một số công ty sản xuất xích đã phát triển một số mác thép mới đặc biệt, và một số đặc tính của các mác thép mới này cao hơn thép 23MnNiMoCr54. Ví dụ, thép "HO" do công ty JDT của Đức phát triển có thể tăng cường độ bền của xích lên 15% so với thép 23MnNiMoCr54.
2. Điều kiện vận hành và phân tích lỗi của chuỗi khai thác mỏ
2.1 Điều kiện dịch vụ chuỗi khai thác
Các điều kiện hoạt động của xích liên kết tròn là: (1) lực căng; (2) Mỏi do tải trọng xung động; (3) Ma sát và mài mòn xảy ra giữa các mắt xích, mắt xích và bánh răng xích, và mắt xích và các tấm giữa và các cạnh rãnh; (4) Ăn mòn do tác động của than nghiền, bột đá và không khí ẩm.
2.2 Phân tích lỗi các mắt xích trong chuỗi khai thác
Các dạng đứt gãy của mắt xích khai thác có thể được chia đại khái thành: (1) Tải trọng của xích vượt quá tải trọng đứt tĩnh của nó, dẫn đến gãy sớm. Sự gãy này chủ yếu xảy ra ở các bộ phận bị lỗi của vai hoặc đoạn thẳng của mắt xích, chẳng hạn như vết nứt từ vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn đối đầu và vết nứt vật liệu thanh riêng lẻ; (2) Sau một thời gian hoạt động, mắt xích khai thác chưa đạt đến tải trọng đứt, dẫn đến gãy do mỏi. Sự gãy này chủ yếu xảy ra ở chỗ nối giữa tay thẳng và đỉnh của mắt xích.
Yêu cầu đối với xích liên kết tròn trong khai thác mỏ: (1) có khả năng chịu tải cao với cùng vật liệu và tiết diện; (2) có tải trọng phá vỡ cao hơn và độ giãn dài tốt hơn; (3) có độ biến dạng nhỏ dưới tác động của tải trọng tối đa để đảm bảo sự ăn khớp tốt; (4) có độ bền mỏi cao; (5) có khả năng chống mài mòn cao; (6) có độ dẻo dai cao và khả năng hấp thụ tải trọng va đập tốt hơn; (7) kích thước hình học phải đáp ứng bản vẽ.
3. Quy trình sản xuất chuỗi khai thác
Quy trình sản xuất của chuỗi khai thác mỏQuy trình sản xuất xích thép tròn dùng trong khai thác mỏ bao gồm: cắt thanh → uốn và đan → nối → hàn → kiểm tra độ bền sơ cấp → xử lý nhiệt → kiểm tra độ bền thứ cấp → kiểm tra cuối cùng. Hàn và xử lý nhiệt là hai quy trình then chốt trong sản xuất xích thép tròn dùng trong khai thác mỏ, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn thông số hàn khoa học có thể nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất; quy trình xử lý nhiệt phù hợp có thể phát huy tối đa đặc tính vật liệu và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Để đảm bảo chất lượng mối hàn của xích khai thác mỏ, phương pháp hàn hồ quang thủ công và hàn điện trở đã bị loại bỏ. Hàn đối đầu bằng tia chớp được sử dụng rộng rãi nhờ những ưu điểm vượt trội như mức độ tự động hóa cao, cường độ lao động thấp và chất lượng sản phẩm ổn định.
Hiện nay, quá trình xử lý nhiệt đối với xích thép tròn dùng trong khai thác mỏ thường sử dụng phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình, tôi và ram liên tục. Bản chất của gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình là khuấy động cấu trúc phân tử của vật thể dưới tác động của điện từ, các phân tử thu được năng lượng và va chạm để tạo ra nhiệt. Trong quá trình xử lý nhiệt cảm ứng tần số trung bình, cuộn cảm được nối với dòng điện xoay chiều tần số trung bình có tần số nhất định, và các mắt xích chuyển động đều trong cuộn cảm. Bằng cách này, một dòng điện cảm ứng có cùng tần số và ngược chiều với cuộn cảm sẽ được tạo ra trong các mắt xích, nhờ đó năng lượng điện có thể được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt, và các mắt xích có thể được nung nóng đến nhiệt độ cần thiết để tôi và ram trong thời gian ngắn.
Gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình có tốc độ nhanh và ít bị oxy hóa. Sau khi tôi, có thể thu được cấu trúc tôi rất mịn và kích thước hạt austenit nhỏ, giúp cải thiện độ bền và độ dẻo dai của mắt xích. Đồng thời, phương pháp này cũng có ưu điểm là sạch sẽ, vệ sinh, dễ điều chỉnh và hiệu quả sản xuất cao. Trong giai đoạn ram, vùng hàn của mắt xích trải qua nhiệt độ ram cao hơn và loại bỏ một lượng lớn ứng suất bên trong do tôi trong thời gian ngắn, điều này có tác dụng rất đáng kể trong việc cải thiện độ dẻo và độ dẻo dai của vùng hàn và làm chậm quá trình hình thành và phát triển vết nứt. Nhiệt độ ram ở đỉnh vai mắt xích thấp, và nó có độ cứng cao hơn sau khi ram, điều này có lợi cho việc giảm mài mòn mắt xích trong quá trình làm việc, tức là mài mòn giữa các mắt xích và sự ăn khớp giữa các mắt xích và đĩa xích.
4. Kết luận
(1) Thép dùng cho xích liên kết tròn cường độ cao trong khai thác mỏ đang phát triển theo hướng có độ bền cao hơn, khả năng tôi cứng cao hơn, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn cao hơn so với thép 23MnNiMoCr54 thường được sử dụng trên thế giới. Hiện nay, các mác thép mới và được cấp bằng sáng chế đã được áp dụng.
(2) Việc cải thiện các tính chất cơ học của xích liên kết tròn cường độ cao trong khai thác mỏ thúc đẩy sự cải tiến và hoàn thiện liên tục của phương pháp xử lý nhiệt. Việc áp dụng hợp lý và kiểm soát chính xác công nghệ xử lý nhiệt là chìa khóa để cải thiện các tính chất cơ học của xích. Công nghệ xử lý nhiệt xích khai thác mỏ đã trở thành công nghệ cốt lõi của các nhà sản xuất xích.
(3) Kích thước, hình dạng và cấu trúc chuỗi của xích liên kết tròn cường độ cao dùng trong khai thác mỏ đã được cải thiện và tối ưu hóa. Những cải tiến và tối ưu hóa này được thực hiện theo kết quả phân tích ứng suất của xích và trong điều kiện cần tăng công suất của thiết bị khai thác than và không gian ngầm của mỏ than bị hạn chế.
(4) Việc tăng cường đặc điểm kỹ thuật của xích liên kết tròn cường độ cao dùng trong khai thác mỏ, thay đổi hình thức cấu trúc và cải thiện tính chất cơ học đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng tương ứng của thiết bị và công nghệ sản xuất xích liên kết thép tròn.
Thời gian đăng bài: 22/12/2021



