La machine à granulés est un appareil de compression de granulés de biomasse, combustible et granulés de bois. Le rouleau de pression est son composant principal et sa partie vulnérable. En raison de sa charge de travail élevée et de ses conditions de travail difficiles, même avec une qualité élevée, l'usure est inévitable. La consommation de rouleaux de pression est élevée lors du processus de production ; le choix du matériau et du procédé de fabrication est donc particulièrement important.
Analyse de défaillance du rouleau de pression de la machine à particules
Le processus de fabrication du rouleau presseur comprend : le découpage, le forgeage, la normalisation (recuit), l’ébauche, la trempe et le revenu, l’usinage de semi-précision, la trempe superficielle et l’usinage de précision. Une équipe de professionnels a mené des recherches expérimentales sur l’usure des combustibles à base de granulés de biomasse pour la production et la transformation, fournissant ainsi une base théorique pour le choix rationnel des matériaux des rouleaux et des procédés de traitement thermique. Voici les conclusions et recommandations de ces recherches :
Des bosses et des rayures apparaissent sur la surface du rouleau de pression du granulateur. L'usure due à des impuretés dures telles que le sable et la limaille de fer sur le rouleau de pression est considérée comme anormale. L'usure superficielle moyenne est d'environ 3 mm, et l'usure est variable des deux côtés. Le côté alimentation présente une usure importante, atteignant 4,2 mm. Cela est principalement dû au fait qu'après l'alimentation, l'homogénéisateur n'a pas eu le temps de répartir uniformément le matériau et est entré en extrusion.
L'analyse microscopique des défaillances par usure montre que, en raison de l'usure axiale de la surface du rouleau presseur causée par les matières premières, le manque de matériau de surface est la principale cause de défaillance. Les principales formes d'usure sont l'usure par adhérence et l'usure par abrasion, avec des piqûres tenaces, des crêtes et des rainures, etc., indiquant que les silicates, les particules de sable et la limaille de fer présents dans les matières premières exercent une usure importante sur la surface du rouleau presseur. Sous l'action de la vapeur d'eau et d'autres facteurs, des motifs semblables à de la boue apparaissent à la surface du rouleau presseur, entraînant des fissures de corrosion sous contrainte.
Il est recommandé d'ajouter un processus d'élimination des impuretés avant le broyage des matières premières afin d'éliminer les particules de sable, la limaille de fer et autres impuretés présentes dans les matières premières, afin d'éviter une usure anormale des rouleaux de pression. Modifier la forme ou la position d'installation du racleur permet de répartir uniformément le matériau dans la chambre de compression, évitant ainsi une force inégale sur le rouleau de pression et une usure accrue de sa surface. Les rouleaux de pression étant principalement sujets à défaillance due à l'usure superficielle, il est nécessaire de choisir des matériaux résistants à l'usure et des procédés de traitement thermique adaptés afin d'améliorer leur dureté, leur résistance à l'usure et leur résistance à la corrosion.
Traitement des matériaux et des procédés des rouleaux de pression
La composition du matériau et le procédé de fabrication du rouleau de pression sont des conditions préalables à sa résistance à l'usure. Les matériaux les plus couramment utilisés sont le C50, le 20CrMnTi et le GCr15. Le procédé de fabrication utilise des machines-outils à commande numérique (CNC) et la surface du rouleau peut être personnalisée selon les besoins : dents droites, obliques, perçages, etc. Un traitement thermique de trempe par carburation ou haute fréquence est utilisé pour réduire la déformation du rouleau. Après le traitement thermique, un nouvel usinage de précision est réalisé pour garantir la concentricité des cercles intérieur et extérieur, ce qui prolonge la durée de vie du rouleau.
L'importance du traitement thermique pour les rouleaux de pression
Les performances du rouleau presseur doivent répondre à des exigences de résistance, de dureté (résistance à l'usure) et de ténacité élevées, ainsi qu'à une bonne usinabilité (y compris un bon polissage) et une bonne résistance à la corrosion. Le traitement thermique des rouleaux presseurs est un processus important visant à libérer le potentiel des matériaux et à améliorer leurs performances. Il a un impact direct sur la précision de fabrication, la résistance, la durée de vie et les coûts de fabrication.
À matériau égal, les matériaux ayant subi un traitement de surchauffe présentent une résistance, une dureté et une durabilité bien supérieures à celles des matériaux non soumis à un tel traitement. Sans trempe, la durée de vie du rouleau presseur sera nettement réduite.
Pour distinguer les pièces traitées thermiquement et non traitées, usinées avec précision, il est impossible de les distinguer uniquement par la dureté et la couleur d'oxydation. Si vous ne souhaitez pas effectuer de coupe ni de test, vous pouvez essayer de les distinguer par un simple tapotement. La structure métallographique et le frottement interne des pièces moulées et des pièces trempées et revenues sont différents, et peuvent être distingués par un léger tapotement.
La dureté du traitement thermique dépend de plusieurs facteurs, notamment la qualité du matériau, la taille, le poids, la forme et la structure de la pièce, ainsi que les méthodes de traitement ultérieures. Par exemple, lors de l'utilisation de fil à ressort pour la fabrication de grandes pièces, le manuel indique que la dureté du traitement thermique peut atteindre 58-60 HRC en raison de l'épaisseur réelle de la pièce, ce qui est impossible à obtenir avec des pièces réelles. De plus, des indicateurs de dureté excessifs, comme une dureté excessive, peuvent entraîner une perte de ténacité de la pièce et provoquer des fissures lors de son utilisation.
Le traitement thermique doit non seulement garantir une dureté optimale, mais aussi veiller au choix et au contrôle du procédé. Une trempe et un revenu à haute température permettent d'atteindre la dureté requise. De même, un chauffage pendant la trempe, en ajustant la température de revenu, permet d'atteindre la plage de dureté requise.
Le rouleau de pression Baoke est fabriqué en acier C50 de haute qualité, garantissant ainsi sa dureté et sa résistance à l'usure dès sa fabrication. Associé à une technologie de traitement thermique de trempe à haute température de pointe, il prolonge considérablement sa durée de vie.
Date de publication : 17 juin 2024