Para seleccionar correctamente el tipo, tamaño y material de los revestimientos para molinos semiautógenos, es necesario combinar las condiciones de trabajo (como la dureza del material, las especificaciones del molino, los parámetros operativos) y los requisitos de instalación (como la estructura del cuerpo del cilindro, el método de fijación con pernos), y prestar atención a la coincidencia de los parámetros clave. A continuación, se presenta una explicación detallada desde tres dimensiones: determinación del tamaño, selección de tolerancias y parámetros clave:
El tamaño de los revestimientos para molinos semiautógenos debe coincidir con el cilindro del molino (diámetro interior, longitud, distribución de los orificios para pernos) y adaptarse a las características de procesamiento del material (dureza, tamaño de partícula, tasa de llenado). El núcleo es determinar los cuatro parámetros clave del tipo de revestimiento, el grosor, la longitud y el ancho, y las especificaciones de los orificios para pernos:
Los revestimientos para molinos semiautógenos se dividen en diferentes tipos según las posiciones de instalación, y la selección debe coincidir con los requisitos funcionales de cada posición:
- Revestimientos del cilindro (cuerpo principal): Soportan el impacto directo y el desgaste de los materiales y las bolas de acero, requieren alta resistencia al desgaste y tenacidad al impacto;
- Escenario de adaptación: Molienda general de materiales (mineral, piedra caliza), coincidencia con la longitud del cilindro del molino (generalmente dividido en múltiples secciones para empalmar);
- Revestimientos de los extremos (extremos delantero/trasero): Soportan el impacto axial de los materiales, necesitan un diseño de borde engrosado;
- Escenario de adaptación: Molinos con alta tasa de llenado (30-35%), evitan fugas de material de los huecos de los extremos;
- Barras elevadoras (integradas con los revestimientos del cilindro): Responsables de levantar materiales y bolas de acero, requieren una altura y un ángulo razonables;
- Escenario de adaptación: Los molinos de baja velocidad (14-18 rpm) necesitan barras elevadoras más altas, los molinos de alta velocidad necesitan una altura moderada para evitar que se arroje demasiado material;
- Revestimientos de rejilla (extremo de descarga): Controlan la velocidad de descarga del material, requieren un espacio de rejilla preciso;
- Escenario de adaptación: Procesos de molienda por clasificación, espacio de rejilla que coincide con el tamaño de partícula del producto terminado (generalmente 15-30 mm).
El grosor afecta directamente la vida útil y el consumo de energía del molino, determinado por la dureza del material y la intensidad del impacto:
- Material blando (dureza Mohs ≤5, como carbón, yeso): δ=80-100 mm, evite un grosor excesivo que aumente la carga del molino;
- Material semiduro (dureza Mohs 5-7, como piedra caliza, mineral de hierro): δ=100-120 mm, equilibra la resistencia al desgaste y la carga;
- Material duro (dureza Mohs ≥7, como granito, basalto): δ=120-150 mm, diseño engrosado para resistir el desgaste por alto impacto;
- Nota especial: Para molinos de gran diámetro (Φ≥5 m), el grosor se puede aumentar en un 10-20% sobre la base de los rangos anteriores, y el peso del revestimiento por unidad de área no debe exceder los 30 kg/m² para evitar sobrecargar el sistema de accionamiento del molino.
- Ancho (W): Consistente con la división de la sección del cilindro del molino (generalmente 500-1200 mm), el ancho de los revestimientos adyacentes debe ser el mismo para garantizar un empalme ajustado;
- Longitud (L): Para los revestimientos del cilindro, L=(1/4-1/6)×circunferencia del molino (diseño modular, fácil de instalar y reemplazar); para los revestimientos de los extremos, L coincide con el radio de la tapa del extremo del molino (estructura en forma de sector, generalmente 8-12 piezas empalmadas en un círculo completo);
- Principio de empalme: La longitud total de los revestimientos en cada capa circunferencial es igual a la circunferencia interior del molino (error ≤5 mm), y la longitud de los revestimientos axiales adyacentes está escalonada (diseño de junta escalonada) para evitar huecos continuos.
Los orificios para pernos se utilizan para fijar el revestimiento al cilindro del molino, y los parámetros incluyen el diámetro del orificio (d₀), la profundidad del orificio (h) y el paso del orificio (P):
- Diámetro del orificio (d₀): Coincidencia con los pernos de fijación (generalmente pernos de alta resistencia M24-M42), d₀=diámetro del perno + 2-4 mm (reservar espacio de ajuste de instalación);
- Profundidad del orificio (h): h=altura de la cabeza del perno + 5-10 mm (asegurar que la cabeza del perno esté completamente incrustada en el revestimiento, evitar colisiones con los materiales), y se requiere un diseño de avellanado (diámetro del avellanado = d₀ + 8-12 mm) para proteger la cabeza del perno;
- Paso del orificio (P): P=300-500 mm, determinado por el tamaño del revestimiento (cuanto mayor sea el área del revestimiento, menor será el paso del orificio), asegurar que la distancia máxima entre los pernos adyacentes no exceda los 500 mm para evitar la deformación del revestimiento bajo impacto.
Los revestimientos para molinos semiautógenos funcionan bajo alto impacto y vibración, por lo que el control de la tolerancia debe evitar huecos, aflojamientos o interferencias excesivas:
- Empalme circunferencial (entre revestimientos adyacentes en la misma capa): Holgura ≤3 mm, evitar que el material entre en los huecos y cause aflojamiento o desgaste del revestimiento;
- Empalme axial (entre revestimientos en diferentes capas axiales): Holgura ≤5 mm, permitir un ligero espacio de expansión térmica (el funcionamiento del molino generará calor, coeficiente de expansión térmica del revestimiento ~11×10⁻⁶/°C), evitar atascos debido a la expansión térmica;
- Tolerancia de planitud: La planitud de la superficie de empalme ≤0,5 mm/m (usando una regla recta de inspección), evitar un empalme desigual que conduzca a la concentración de tensión local.
La parte posterior del revestimiento (ajuste con el cilindro del molino) debe estar en contacto cercano con la superficie del cilindro:
- Hueco de ajuste: ≤0,5 mm (medido con un calibrador de espesores), evitar huecos que causen vibración del revestimiento bajo impacto (lo que lleva al aflojamiento de los pernos o al agrietamiento del revestimiento);
- Tolerancia de perpendicularidad: La superficie de trabajo del revestimiento (contacto con los materiales) es perpendicular a la superficie posterior, tolerancia ≤1 mm/m, asegurar una fuerza uniforme en el revestimiento.
- Tolerancia del diámetro del orificio: H12 (por ejemplo, d₀=30 mm, rango de tolerancia 0~+0,18 mm), asegurar que el perno pueda pasar suavemente evitando una holgura excesiva;
- Tolerancia del paso del orificio: ±2 mm, asegurar que los orificios para pernos se alineen con los orificios para pernos del cilindro (tolerancia del orificio para pernos del cilindro H10), evitar dificultades de instalación;
- Tolerancia del avellanado: Tolerancia de la profundidad del avellanado ±1 mm, tolerancia del diámetro del avellanado H10, asegurar que la cabeza del perno esté al ras con la superficie de trabajo del revestimiento.
Los revestimientos para molinos semiautógenos están hechos principalmente de materiales resistentes al desgaste, y los parámetros se seleccionan en función del impacto del material y el tipo de desgaste:
- Dureza: Para el desgaste abrasivo (material blando, alta tasa de llenado), HRC≥55 (por ejemplo, hierro fundido con alto contenido de cromo); para el desgaste por impacto (material duro, tamaño de partícula grande), HRC=45-50 (por ejemplo, acero al manganeso Mn13) para equilibrar la dureza y la tenacidad;
- Tenacidad al impacto (αₖᵥ): ≥15 J/cm² (para hierro fundido con alto contenido de cromo) o ≥100 J/cm² (para acero al manganeso), evitar la fractura frágil bajo un gran impacto del material (tamaño de partícula ≥100 mm);
- Resistencia al desgaste: Tasa de desgaste volumétrico ≤0,15 cm³/(kg·m) (probado por ASTM G65), asegurar una vida útil ≥8000 horas (condición de trabajo de material semiduro).
- Altura de la barra elevadora (h₁): h₁=1,2-1,5×tamaño máximo de partícula del material (por ejemplo, tamaño máximo de partícula 80 mm, h₁=96-120 mm), demasiado bajo no puede levantar los materiales, demasiado alto aumenta el consumo de energía;
- Ángulo de la barra elevadora (θ): θ=30°-45°, para molinos de baja velocidad (≤16 rpm) use 30°-35° (aumentar la altura de elevación), para molinos de alta velocidad (≥18 rpm) use 40°-45° (evitar que se arroje demasiado material);
- Diseño de ranura resistente al desgaste: La superficie de trabajo del revestimiento está provista de ranuras transversales o longitudinales resistentes al desgaste (profundidad 5-8 mm, espaciamiento 50-80 mm), que pueden almacenar materiales para formar una "capa resistente al desgaste del material" y reducir el desgaste directo del revestimiento.
- Adaptación de la tasa de llenado: Cuando la tasa de llenado del molino es del 30-35% (alto llenado), seleccione revestimientos más gruesos (δ+10-20 mm) y barras elevadoras más altas (h₁+10-15 mm); cuando la tasa de llenado es del 25-30% (bajo llenado), use el grosor estándar y la altura de la barra elevadora;
- Adaptación de la velocidad de rotación: Baja velocidad (≤14 rpm) → enfatizar la resistencia al desgaste (hierro fundido con alto contenido de cromo); alta velocidad (≥18 rpm) → enfatizar la tenacidad al impacto (acero al manganeso o materiales compuestos);
- Adaptación a la corrosión: Para la molienda en húmedo (el material contiene agua o medios corrosivos), seleccione revestimientos de aleación resistentes a la corrosión (por ejemplo, aleación de níquel y cromo) o agregue un revestimiento resistente a la corrosión (grosor ≥0,3 mm) en la superficie del revestimiento.
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