Существует несколько методов измерения объёмной твердости мелющих шаров. За основу всех методов взят метод определения прокаливаемости, а именно метод торцевой закалки с интервалом измерения твердости от 1,5мм до 3мм (ГОСТ 5657-69).
Прокаливаемость – это способность стали закаливаться на определённую глубину от поверхности к центру.
В данной статье мы рассмотрим 4 наиболее распространенных метода измерения объемной твердости помольных шаров:
1. Метод определения объёмной твердости, предложенный в ДСТУ 3499-97/ ДСТУ 8538:2015.
Данный метод заключается в измерении твердости на всех частях радиуса мелющего шара, усреднении значений и определении твердости по формуле:
ОТ= 0,289 Тпов+ 0,436 Т0,25 + 0,203Т0,5 + 0,063Т0,75 + 0,009 Тц
Где:
Тпов – значение твердости на поверхности помольного шара;
Т0,25 – значение твердости на глубине 0,25 радиуса помольного шара;
Т0,5 – значение твердости на глубине ½ радиуса помольного шара;
Т0,75 – значение твердости на глубине 0,75 радиуса помольного шара;
Тц – значение твердости в центре шара;
Схема измерения твердости
2. Второй метод измерения объёмной твердости применяют в Болгарии.
Измерение и расчёт происходит по зонам (4 зоны соответствуют частям радиуса как и по ДСТУ 3499-97/ ДСТУ 8538:2015, но измерения проводят по центру зон).
Определение объёмной твердости по формуле:
ОТ= (48,8 *Т1зоны+29,6*Т2зоны+15,2*Т3зоны+5,6*Т4зоны+0,8*Тцентр)/100
Схема измерения твердости
Этот метод имеет небольшой недостаток, так как здесь не учитывается поверхностная твердость мелющих шаров.
3. Третий метод, который используют в Турции.
Данный метод заключается в измерение твердости от поверхности к центру с шагом R/12 (пример: для шара Ø60мм радіус R равен 30мм, делим R на 12 измерений и получаем шаг 2,5мм).
Определение твердости вычисляется по формуле:
ОТ= 22,97%*Т1зоны+19,16% Т2зоны +15,68% Т3зоны +12,56% Т4зоны +9,78% Т5зоны +7,35% Т6зоны +5,27% Т7зоны +3,53% Т8зоны +2,14% Т9зоны +1,1% Т10зоны +0,41% Т11зоны +0,06% Т12зоны
Где: Т1÷12 зоны – значение твердости каждой зоны помольного шара от поверхности к центру, измеренной на одном радиусе.
Схема измерения твердости
Данный метод также имеет недостатки, так как измерения проводят на одном радиусе и не исключают наличие пятнистой твердости.
4. Четвертый метод измерения объёмной твердости применяется в Чехии.
Данный метод схож с предыдущим : измерение и расчёт происходит по зонам (10 зон с разбивкой от поверхности А к центру J, радиус принят за 1).
| 1 | А |
| 2 | В |
| 3 | С |
| 4 | D |
| 5 | E |
| 6 | F |
| 7 | G |
| 8 | H |
| 9 | I |
| 10 | J |
Определение твердости по формуле:
ОТ==0,271*А+0,217*В+0,169*С+0,127*D +0,091*Е+0,061*F +0,037*G +0,019*Н+0,007*I +0,001*J
Схема измерения твердости
В подведении итогов можно сказать, что все методы схожи и ведут к одной цели – определению глубины закалённого слоя от поверхности к центу помольного шара.
Стальные мелющие шары, которые имеют сквозную прокаливаемость (т.е. высокую объемную твердость), имеют одинаковую структуру и, как результат, одинаковые свойства (предел текучести, относительное сужение и ударная вязкость) по всему сечению, что обеспечивает высокие эксплуатационные свойства: способность сопротивляться износу при работе в мельнице и уменьшение расхода шаров на тонну сырья.