ボールミル排出エンドキャップ

ボールミル排出口カバーの詳細な紹介、製造プロセス、検査プロセス

I. 排出口カバーの機能と構造的特徴

• 材料排出ガイド: 内部の円錐構造またはグリッドプレート (グリッド型ボールミルの場合) を通じて、粉砕された材料が排出ポートに導かれ、残留を回避します。

• シール保護: 外部シール装置 (ラビリンスシールや空気圧シールなど) と連携して、シリンダーからの粉塵やスラリー (湿式ボールミルの場合) の漏れを防止します。

• 構造的荷重支持: シリンダーの端部支持として中空シャフトに溶接またはボルトで固定され、シリンダーの自重の一部と研削媒体からの衝撃荷重を支えます。

• 形状：主にフランジ付きの円盤状構造で、中央部は中空シャフトに接続され、端部はフランジボルトを介してシリンダーに固定されます。直径はシリンダーと一致します（通常1～5m）。

• 材質：強度と靭性の両方が求められる。中小規模の製鉄所では、 Q235B炭素鋼大型または重量級モデルでは Q355B低合金鋼 （降伏強度≥355MPa）、壁の厚さは25〜80mm（直径に応じて増加）。

• 設計詳細：内側はグリッドプレート（グリッドタイプ）または耐摩耗ライナー（材質：ZGMn13）を溶接することができます。中央には中空軸に合わせた段付き穴が加工されており、外側にはシール溝（シール取付用）が設けられています。

II. 排出口カバーの製造工程（大型Q355B排出口カバーを例に）

1. 原材料の前処理と切断

• 原材料の選択：厚さ25～80mmのQ355B鋼板を使用し、材料証明書（化学成分：C≤0.20%、マンガン1.2～1.6%）を添付します。機械的性質は、引張強度470～630MPa、伸び率20%以上を満たす必要があります。

• 切断：

• CNC火炎切断またはプラズマ切断により、エンドカバーの拡張寸法（フランジ代を含む）に合わせて切断します。切断面の垂直度は1mm/m以下で、端面に割れはありません（10倍の拡大鏡で確認）。

• 中央の中空軸接続穴（φ200～φ500mm）には5～10mmの取り代を設け、フランジボルト穴の位置もあらかじめマーキングしてあります。

2. 成形と荒加工

• 全体的な形成：

• 小型および中型のエンドカバーは直接切断・成形されますが、大型エンドカバー（直径3m以上）の場合は、3ロール曲げ機を用いてフランジ端部を予め曲げ加工（円筒形状に合わせた曲率）する必要があります。必要に応じて、冷間割れを防止するため、局部加熱（200～250℃）を行います。

• 荒加工：

• CNC垂直旋盤でフランジ面と端面を荒削りし、3〜5mmの仕上げ代を残し、平面度は≤1mmにします。

• 中央の段付き穴（中空シャフトに一致）は大まかに穴あけされており、開口部の研削代は 2 ～ 3 んん、表面粗さは ラ ≤12.5 μm です。

3. 溶接と熱処理（主要工程）

• 部品溶接：

• グリッドプレートまたはライナーを取り付ける必要がある場合は、低水素系溶接棒（E5015-G）を使用し、280～350Aの溶接電流でZGMn13耐摩耗部品をエンドカバーの内側に溶接します。溶接前に150℃に予熱し、溶接後は徐冷する必要があります。

• フランジとエンドカバー本体（大型エンドカバーは分割溶接も可能）の突合せ溶接には、サブマージアーク自動溶接を採用しています。溶接後直ちに250～300℃で2時間の後加熱を行い、溶接応力を除去します。

• 全体的な焼入れと焼戻し：

• 大型エンドカバーは、850〜870℃で焼準+600〜620℃で焼戻し処理され、硬度は180〜230HBWに制御され、機械加工性と靭性を確保します。

4.仕上げ加工

• フランジ面加工：

• CNC垂直旋盤でフランジ接合面を平面度≤0.05mm/m、表面粗さRa≤3.2μmに仕上げ旋削し、シリンダーフランジとのフィッティングギャップが≤0.1mmであることを保証します。

• フランジボルト穴（16～48穴、口径φ25～φ60mm）は、位置公差±0.1mm、累積穴距離誤差≤0.2mmで加工されます。

• 中央穴とシーリング溝の加工：

• 中央の段付き穴は仕上げ穴加工されており、中空軸の合わせ部分は公差H7（例えば、φ400mmの穴の場合、+0.03～+0.08mm）および表面粗さRa≤1.6μmに制御されています。

• 外側シール溝（幅×深さ：15×8mm）は、溝底粗さRa≤3.2μm、溝位置偏差±0.1mmで加工されています。

5. 付属品の組み立てと表面処理

• 耐摩耗ライナーの取り付け：ZGMn13ライナーは、500N·m以上の事前締め付けトルクでボルトを介してエンドカバーの内側に固定され、緩みのないしっかりとしたフィット感を保証します。

• 表面処理：

• 非機械加工面はSa2.5グレードにサンドブラストされ、エポキシプライマー（厚さ≥60μm）+ポリウレタントップコート（厚さ≥40μm）でコーティングされています。

• 機械加工面には防錆油（例：30# マシン油）が塗布され、シーリング溝には防水シーリングストリップが取り付けられています。

3. 排出口カバーの検査手順

1.原材料検査

• 化学組成分析: 分光計でQ355B鋼板のCおよびMn含有量を検出し、規格への準拠を確認します（C≤0.20％、マンガン1.2〜1.6％）。

• 機械的特性の検証引張試験では引張強度（470～630MPa）と伸び（≥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）

• 切断後の検査：切断サイズの偏差は±3mm以下、端部に亀裂や剥離がない（サンプリング超音波検査）。

• 溶接品質検査：

• 外観: 溶接部には気孔やスラグ介在物が存在せず、アンダーカットの深さは 0.5 んん 以下、溶接脚の高さは設計要件 (10 んん 以上) を満たしています。

• 非破壊検査: フランジ突合せ溶接部に対して 100% 超音波検査 (ユタ州) を実施します (JB/T 4730.3 グレード II に準拠)。ライナー溶接領域に対して 100% 浸透探傷検査 (PT) を実施し、表面に亀裂がないことを確認します。

3.寸法精度検査

• フランジ面精度：

• 平坦度: レーザー平坦度計で測定、≤0.05mm/m。

• フランジの厚さ：マイクロメーターで測定、偏差±0.5mm。

• 中央穴とシーリング溝：

• 段付き穴の直径: 内部ダイヤルゲージで測定され、H7 許容要件を満たしています。

• シーリング溝：ノギスで測定した幅と深さ、偏差 ±0.05mm、溝の半径方向の振れ ≤0.03mm。

• ボルト穴の位置：座標測定機で検出、位置公差±0.1mm、累積穴距離誤差≤0.2mm。

4. 完成品の最終検査

• 組み立て互換性：シリンダーフランジと中空シャフトの試組では、ボルトが自由に挿入でき、フィッティング面の隙間が0.1mm以下であることを確認します（隙間ゲージで確認）。

• シール性能試験：シール設置後、0.3MPaの空気圧テスト（乾式）または水圧テスト（湿式）を実施し、圧力保持後30分以内に漏れがないことを確認します。

• 外観品質: ライナー表面に突起がなく (≤ 1 んん)、機械加工面に傷がなく、コーティングの密着性があります (クロスカットテスト ≥ 5B)。