ボールミルシリンダー

ボールミルシリンダーの詳細な紹介、製造プロセス、検査プロセス

I. ボールミルシリンダーの機能と構造的特徴

• 高い強度と剛性：半径方向の変形に耐える（直径5m以上のシリンダーのたわみは1mm/m以下でなければならない）。

• 耐摩耗性内壁は媒体や材料による長期の侵食に耐える必要があります（耐用年数は 5 年以上）。

• シール性能: 材料の漏れを防ぐために、両端の中空シャフトとの接続部分の気密性を確保します。

• 安定性：回転中の重心偏差は0.1mm/m以下で、激しい振動を回避します。

• 形状：円筒形（直径1～5m、長さ3～10m）、両端のフランジが溶接またはボルトで中空シャフトに接続されています。

• 内壁：耐摩耗ライナー（高マンガン鋼ZGMn13または高クロム鋳鉄）を溶接し、ボルトで固定（間隔300～500mm）。

• 材質：シリンダー本体によく使用される Q235B炭素構造用鋼 （小～中規模）または Q355B低合金高強度鋼 （大型、降伏強度≥355MPa）、壁の厚さは15〜50mm（直径に応じて増加）。

II. ボールミルシリンダーの製造工程（大型Q355Bシリンダーを例に）

1. 原材料の前処理と切断

• 原材料：厚さ15～50mmのQ355B鋼板を選択し、材料証明書を添付します（化学成分：C≤0.20％、マン 1.2～1.6％、降伏強度≥355MPa）。

• 切断：

• 拡張後の円筒サイズ（円周＝π×直径）に合わせて鋼板を切断し、長さ方向に50～100mmの溶接代を残します。

• CNC 切断 (炎またはプラズマ)、切断面の垂直度は 1 んん/m 以下、エッジの割れはありません (10 倍の拡大鏡で確認)。

2. 圧延と溶接（主要工程）

• ローリング：

• 鋼板を150～200℃に予熱し（冷間加工硬化を防ぐため）、3ロール板圧延機で円筒状に圧延します（直径偏差±5mm）。

• 接合部には 2 ～ 3 んん の隙間を設け、ずれは 1 んん 以下に抑えます (溶接品質を確保するため)。

• 溶接：

• 縦シーム溶接：サブマージアーク自動溶接（ワイヤH08MnA、フラックスHJ431）を使用し、2層溶接（バック溶接+キャッピング溶接）で、溶接電流600〜800A、電圧30〜36V。

• 溶接後の処理：溶接応力を除去するために、直ちに250〜300℃で2時間後加熱し、カーボンアークガウジングでルートを洗浄します（溶け込みを確実にするため）。

3. 組立と円周シーム溶接（多分割シリンダの接合）

• シリンダーの長さが鋼板 1 枚分の長さを超える場合は、セグメントに巻いてから組み立てる必要があります。

• 2つの円筒形セグメントを、同軸度≤2mm/m、円周方向の継ぎ目のずれ≤1.5mmで突き合わせます。

• 円周シーム溶接：縦シームプロセスと同じですが、溶接後に溶接補強材を ≤2mm に研磨します（応力集中を避けるため）。

4. フランジの組み立てと溶接

• フランジ加工：CNC旋盤加工フランジ（シリンダーと同じ材質）、平面度≤0.1mm/m、ボルト穴位置公差±0.5mm。

• 組立溶接：フランジをシリンダーポート（垂直度≤0.5mm/100mm）に組み立て、対称溶接を使用し（変形を低減するため）、溶接後に100％超音波検査（ユタ州）を実行します（JB / T 4730.2グレードIIに準拠）。

5. アニーリングと真円度補正

• 全体的な焼きなまし：大型シリンダー（直径≥3m）を600〜650℃で4時間焼鈍し、300℃未満までゆっくり冷却した後、空冷して残留溶接応力を除去します（残留応力≤150MPa）。

• 真円度補正: プレスで真円度を修正し、シリンダーの真円度が ≤3mm/m であることを確認します (テンプレートまたはレーザー真円度計でチェック)。

6. ライナー取付面処理および表面処理

• シリンダー内壁（ライナー取付部）をRa≤12.5μm以下の粗さ、および≤2mm/mの平坦度に加工します。

• 外壁をSa2.5グレードまでサンドブラストし、プライマー（エポキシ系ジンクリッチペイント、厚さ60μm以上）とトップコート（ポリウレタンペイント、厚さ40μm以上）を塗布します。

3. ボールミルシリンダーの検査プロセス

1.原材料検査

• 鋼板の化学成分：スペクトル分析により C および マン 含有量を検証（Q355B 規格に準拠）。

• 機械的特性: 引張試験では降伏強度 (≥355MPa) および伸び (≥20%) を測定し、衝撃試験 (-20℃ 衝撃エネルギー ≥34J) を実施します。

2. 工程内検査（キーノード）

• 転がった後: 巻尺で円周を測定します (偏差 ± 5 んん)。テンプレートを使用して円弧のフィットを確認します (ギャップ ≤ 2 んん)。

• 溶接後：

• 溶接外観: 気孔やスラグの混入なし、アンダーカットの深さ ≤0.5mm、長さは全溶接長の ≤10%。

• 非破壊検査: 縦方向および円周方向の継ぎ目に対する 100% ユタ州 (グレード II 認定)、T ジョイント (フランジとシリンダーの接続) に対する 100% 浸透探傷試験 (PT) により、亀裂がないことを確認します。

3.寸法精度検査

• 直径と真円度：円筒の長さに沿って1mごとに断面を1つ測定し、直径の偏差は±5mm、真円度は≤3mm/mです。

• 真直度: 全長の真直度が 5 んん 以下 (直径が 5 m 以下の場合) のレーザーコリメータでチェックします。

4. 水圧試験（シール性能検査）

• 密閉が必要なシリンダー（例：湿式ボールミル）の場合は、0.3MPa の静水圧テストを実行し、漏れのない状態で 30 分間圧力を維持します（フランジ接続部での軽度の発汗は許容されますが、締め付け後に停止する必要があります）。

5. 完成品の最終検査

• 外観品質：内壁に顕著な突起なし（≤1mm）、外壁にコーティングの付着あり（グリッドテスト≥5B）。

• ライナーテストの取り付け: 3 ～ 5 個のライナーをランダムに取り付け、フィット (ギャップ ≤ 1 んん) とボルト穴の位置合わせを確認します。