1. Histoire des chaînes à maillons ronds pour l'exploitation minière
Avec la demande croissante d'énergie au charbon dans l'économie mondiale, les machines d'extraction du charbon se sont développées rapidement.En tant qu'équipement principal de l'extraction de charbon mécanisée complète dans la mine de charbon, le composant de transmission sur convoyeur à raclettes s'est également développé rapidement.Dans un sens, le développement du convoyeur à raclettes dépend du développement dechaîne à maillons ronds à haute résistance pour l'exploitation minière.La chaîne à maillons ronds à haute résistance pour l'exploitation minière est l'élément clé du convoyeur à raclettes à chaîne dans la mine de charbon.Sa qualité et ses performances serontaffectent directement l'efficacité de fonctionnement de l'équipement et la production de charbon de la mine de charbon.
Le développement de la chaîne à maillons ronds à haute résistance pour l'exploitation minière comprend principalement les aspects suivants : le développement de l'acier pour la chaîne à maillons ronds miniers, le développement de la technologie de traitement thermique de la chaîne, l'optimisation de la taille et de la forme de la chaîne à maillons ronds en acier, la conception différente de la chaîne et la développement de la technologie de fabrication de chaînes.Grâce à ces évolutions, les propriétés mécaniques et la fiabilité deschaîne à maillons ronds pour l'exploitation minièreont été grandement améliorés.Les spécifications et les propriétés mécaniques de la chaîne produite par certaines entreprises de fabrication de chaînes avancées dans le monde ont largement dépassé la norme allemande DIN 22252 largement utilisée dans le monde.
Les premiers aciers à faible teneur pour l'exploitation minière de chaînes à maillons ronds à l'étranger étaient principalement de l'acier au carbone et au manganèse, avec une faible teneur en carbone, une faible teneur en éléments alliés, une faible trempabilité et un diamètre de chaîne < ø 19 mm.Dans les années 1970, des aciers à chaîne de haute qualité de la série manganèse nickel chrome molybdène ont été développés.Les aciers typiques comprennent 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, etc. Ces aciers ont une bonne trempabilité, soudabilité, résistance et ténacité, et conviennent à la production de chaînes de qualité C à grande échelle.L'acier 23MnNiMoCr54 a été développé à la fin des années 1980.A base d'acier 23MnNiMoCr64, la teneur en silicium et manganèse a été réduite et la teneur en chrome et molybdène a été augmentée.Sa ténacité était meilleure que celle de l'acier 23MnNiMoCr64.Ces dernières années, en raison de l'amélioration continue des exigences de performance de la chaîne en acier à maillons ronds et de l'augmentation continue des spécifications de la chaîne en raison de l'extraction mécanisée du charbon dans les mines de charbon, certaines entreprises de la chaîne ont développé de nouvelles nuances d'acier spéciales, et certaines propriétés de celles-ci. les nouvelles nuances d'acier sont supérieures à l'acier 23MnNiMoCr54.Par exemple, l'acier « HO » développé par la société allemande JDT peut augmenter la résistance de la chaîne de 15 % par rapport à l'acier 23MnNiMoCr54.
2. Conditions de service de la chaîne minière et analyse des défaillances
2.1 Conditions de service de la chaîne minière
Les conditions de service de la chaîne à maillons ronds sont les suivantes : (1) force de tension ;(2) Fatigue causée par une charge pulsée ;(3) Le frottement et l'usure se produisent entre les maillons de chaîne, les maillons de chaîne et les pignons de chaîne, et les maillons de chaîne et les plaques médianes et les côtés de la rainure ;(4) La corrosion est causée par l'action du charbon pulvérisé, de la poudre de roche et de l'air humide.
2.2 analyse des défaillances des maillons de la chaîne minière
Les formes de rupture des maillons de la chaîne minière peuvent être grossièrement divisées en : (1) la charge de la chaîne dépasse sa charge de rupture statique, entraînant une rupture prématurée.Cette fracture se produit principalement dans les parties défectueuses de l'épaulement ou de la zone droite du maillon de chaîne, telles que la fissure de la zone affectée par la chaleur du soudage bout à bout par étincelage et la fissure du matériau de la barre individuelle ;(2) Après avoir fonctionné pendant un certain temps, le maillon de la chaîne minière n'a pas atteint la charge de rupture, ce qui entraîne une rupture causée par la fatigue.Cette fracture se produit principalement au niveau de la connexion entre le bras droit et la couronne du maillon de la chaîne.
Exigences pour les chaînes à maillons ronds minières : (1) avoir une capacité de charge élevée sous le même matériau et la même section ;(2) avoir une charge de rupture plus élevée et un meilleur allongement;(3) avoir une faible déformation sous l'action d'une capacité de charge maximale pour assurer un bon maillage ;(4) avoir une haute résistance à la fatigue;(5) avoir une haute résistance à l'usure;(6) avoir une ténacité élevée et une meilleure absorption de la charge d'impact;(7) les dimensions géométriques pour respecter le dessin.
3. Processus de production de la chaîne minière
Processus de production de la chaîne minière: coupe de barres → pliage et tricotage → joint → soudage → test primaire → traitement thermique → test secondaire → inspection.Le soudage et le traitement thermique sont les processus clés de la production de chaînes à maillons ronds miniers, qui affectent directement la qualité du produit.Les paramètres de soudage scientifiques peuvent améliorer le rendement et réduire les coûts de production ;processus de traitement thermique approprié peut faire jouer pleinement les propriétés du matériau et améliorer la qualité du produit.
Afin d'assurer la qualité de soudage de la chaîne minière, le soudage à l'arc manuel et le soudage bout à bout par résistance ont été éliminés.Le soudage bout à bout par étincelage est largement utilisé en raison de ses avantages exceptionnels tels qu'un degré élevé d'automatisation, une faible intensité de travail et une qualité de produit stable.
À l'heure actuelle, le traitement thermique de la chaîne à maillons ronds de l'exploitation minière adopte généralement un chauffage par induction à moyenne fréquence, une trempe et un revenu continus.L'essence du chauffage par induction à moyenne fréquence est que la structure moléculaire de l'objet est agitée sous le champ électromagnétique, les molécules obtiennent de l'énergie et entrent en collision pour produire de la chaleur.Pendant le traitement thermique par induction à moyenne fréquence, l'inducteur est connecté à un courant alternatif à moyenne fréquence d'une certaine fréquence et les maillons de la chaîne se déplacent à une vitesse uniforme dans l'inducteur.De cette manière, un courant induit de même fréquence et de sens opposé à celui de l'inducteur sera généré dans les maillons de la chaîne, de sorte que l'énergie électrique puisse être transformée en énergie thermique et que les maillons de la chaîne puissent être chauffés à la température requise pour la trempe. et tempérer en peu de temps.
Le chauffage par induction à moyenne fréquence a une vitesse rapide et moins d'oxydation.Après trempe, une structure de trempe très fine et une taille de grain d'austénite peuvent être obtenues, ce qui améliore la résistance et la ténacité du maillon de chaîne.En même temps, il présente également les avantages de la propreté, de l'assainissement, d'un réglage facile et d'une efficacité de production élevée.Dans l'étape de revenu, la zone de soudage des maillons de chaîne passe par une température de revenu plus élevée et élimine une grande quantité de contraintes internes de trempe en peu de temps, ce qui a un effet très significatif sur l'amélioration de la plasticité et de la ténacité de la zone de soudage et retarde l'initiation et le développement de fissures.La température de revenu au sommet de l'épaulement du maillon de chaîne est faible et sa dureté après revenu est plus élevée, ce qui est propice à l'usure du maillon de chaîne pendant le processus de travail, c'est-à-dire l'usure entre les maillons de chaîne et le maillage entre la chaîne maillons et le pignon de chaîne.
4. Conclusion
(1) L'acier pour l'exploitation minière de la chaîne à maillons ronds à haute résistance se développe dans le sens d'une résistance plus élevée, d'une trempabilité plus élevée, d'une ténacité plastique et d'une résistance à la corrosion plus élevées que l'acier 23MnNiMoCr54 couramment utilisé dans le monde.À l'heure actuelle, de nouvelles nuances d'acier brevetées ont été appliquées.
(2) L'amélioration des propriétés mécaniques de la chaîne minière à maillons ronds à haute résistance favorise l'amélioration continue et la perfection de la méthode de traitement thermique.L'application raisonnable et le contrôle précis de la technologie de traitement thermique sont essentiels pour améliorer les propriétés mécaniques de la chaîne.La technologie de traitement thermique de la chaîne minière est devenue la technologie de base des fabricants de chaînes.
(3) La taille, la forme et la structure de la chaîne de la chaîne minière à maillons ronds à haute résistance ont été améliorées et optimisées.Ces améliorations et optimisations sont apportées en fonction des résultats de l'analyse des contraintes de la chaîne et à condition que la puissance de l'équipement d'extraction de charbon doive être augmentée et que l'espace souterrain de la mine de charbon soit limité.
(4) L'augmentation de la spécification de la chaîne à maillons ronds à haute résistance minière, le changement de forme structurelle et l'amélioration des propriétés mécaniques favorisent le développement rapide correspondant de l'équipement et de la technologie de fabrication de chaînes à maillons ronds en acier.
Heure de publication : 22 décembre 2021