ส่วนประกอบโครงสร้างเหล็กของโรงถลุงถ่านหิน: ประเภท บทบาท และข้อมูลจำเพาะ

ก โครงสร้างเหล็กโรงถลุงถ่านหิน เป็นโครงรับน้ำหนักที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการหมุนตัวโรงสี กลไกการเจียร ระบบขับเคลื่อน และอุปกรณ์เสริมภายใต้ความเค้นไดนามิกและความร้อนอย่างต่อเนื่อง โครงสร้างเหล็กไม่ใช่โครงแบบพาสซีฟ แต่เป็นชุดประกอบที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำ โดยแต่ละส่วนประกอบมีบทบาททางโครงสร้างที่กำหนดไว้ และความล้มเหลวในส่วนหนึ่งส่วนใดสามารถหยุดการผลิตหรือทำให้อุปกรณ์สูญหายได้ การทำความเข้าใจส่วนประกอบเหล่านี้อย่างละเอียดถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดซื้อ การวางแผนการบำรุงรักษา และการตรวจสอบโครงสร้าง

โครงสร้างเหล็กของโรงถลุงถ่านหินทำอะไรได้บ้าง

โรงสีถ่านหิน — ไม่ว่าจะเป็นโรงสีแบบลูกกลิ้ง, โรงสีลูกกลิ้งแนวตั้ง (VRM) หรือโรงสีแบบชาม — ทำงานภายใต้สภาวะทางกลที่รุนแรง โครงสร้างเหล็กต้องรับมือพร้อมกัน น้ำหนักบรรทุกคงที่เกิน 200–500 ตัน ขึ้นอยู่กับขนาดของโรงงาน โหลดแบบไดนามิกจากการสั่นสะเทือนของการเจียร การขยายตัวทางความร้อนจากการไหลของก๊าซร้อน และโหลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงฟีดถ่านหิน

โครงสร้างจะรวมโรงสีเข้ากับอาคารโรงงาน เชื่อมต่อกับระบบขับเคลื่อน และมีจุดยึดสำหรับการปิดผนึกฝุ่น ตัวเรือนตัวแยกประเภท และงานท่อ หากไม่มีโครงสร้างเหล็กที่ออกแบบอย่างเหมาะสม ความคลาดเคลื่อนของการจัดแนว — มักจะแน่นพอๆ กัน ±0.5 มม. บนตัวเรือนแบริ่ง — ไม่สามารถบำรุงรักษาได้ระหว่างการใช้งาน

ส่วนประกอบโครงสร้างเหล็กหลักของโรงสีถ่านหิน

โครงฐานรากและแผ่นฐาน

โครงฐานรากเป็นชั้นต่ำสุดของโครงสร้างเหล็ก ยึดโดยตรงกับฐานคอนกรีตโดยใช้สลักเกลียวและแผ่นยาแนว โดยจะกระจายน้ำหนักของโรงสีและภาระการปฏิบัติงานไปยังโครงสร้างทางแพ่ง โดยทั่วไปแผ่นฐานจะประดิษฐ์จากเหล็ก Q345B หรือ S355JR โดยมีความหนาตั้งแต่ 40 มม. ถึง 100 มม. ขึ้นอยู่กับโหลดที่ใช้ พื้นผิวที่ผ่านการกลึงอย่างแม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวเครื่องได้ระดับภายในพิกัดความเผื่อ 0.1 มม./ม.

โครงสร้างรองรับลูกปืนหลัก

ในโรงสีลูกปืนแนวนอน ฐานลูกปืนหลักคือการเชื่อมเหล็กที่แข็งแกร่งซึ่งรับน้ำหนักของดรัมหมุนทั้งหมด ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ 80–300 ตันสำหรับโรงงานท่อขนาดใหญ่ . ฐานเหล่านี้ได้รับการตัดเฉือนให้ยอมรับโลหะสีขาวหรือตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง และต้องต้านทานทั้งแรงในแนวรัศมีจากน้ำหนักของโรงสี และแรงในแนวแกนจากการยืดตัวด้วยความร้อน

ในโรงงานแนวตั้ง โครงสร้างที่เทียบเท่ากันคือโครงรองรับกระปุกเกียร์ ซึ่งจะต้องดูดซับปฏิกิริยาแรงบิดจากกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์หรือขดลวดเอียงด้วย - ค่าแรงบิดใน VRM ขนาดใหญ่อาจเกินได้ 3,000 กิโลนิวตัน·เมตร .

ปลอกโรงสีและส่วนเชลล์

เปลือกหรือปลอกโรงสีเป็นส่วนประกอบขอบเขตความดันเช่นเดียวกับโครงสร้าง สำหรับโรงสีลูกกลม เปลือกทรงกระบอกถูกประดิษฐ์จากแผ่นเหล็กรีด โดยทั่วไปมีความหนา 20–50 มม. โดยมีผนังปลายเชื่อม ส่วนเชลล์มักจะมีจำหน่ายในส่วนของ ยาว 2-6 เมตร สำหรับการขนส่ง ยึดติดหรือเชื่อมติดกันที่ไซต์งาน แผ่นรองภายในช่วยปกป้องเปลือกจากการเสียดสี แต่ตัวโครงเหล็กเองจะต้องต้านทานแรงเค้นของห่วงจากความแตกต่างของแรงดันภายใน และความเค้นดัดงอจากน้ำหนักที่รองรับ

กccess Platforms and Walkway Grating Structures

แท่นเข้าถึงสำหรับการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาล้อมรอบตัวโรงงานในหลายระดับความสูง เหล่านี้เป็นโครงสร้างตะแกรงเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนที่รองรับโดยโครงเหล็กเชื่อมหรือสลักเกลียว โดยทั่วไปแล้วการให้คะแนนการโหลดแพลตฟอร์มแบบเรียลไทม์จะเป็นไปตามนั้น มาตรฐาน OSHA 1910.22 หรือ EN 1991-1-1 ซึ่งต้องการความสามารถในการรับน้ำหนักแบบกระจายขั้นต่ำ 2.0 kN/m² . เสาราวจับมักจะเชื่อมจากท่อ Schedule 40 ขนาด 48 มม. ที่ระยะห่าง 1,500 มม.

ส่วนรองรับการขับเคลื่อนและโครงสร้างป้องกันเกียร์เส้นรอบวง

การจัดเรียงไดรฟ์ ไม่ว่าจะเป็นไดรฟ์ส่วนกลาง ไดรฟ์ด้านข้างแบบมีเฟือง หรือไดรฟ์ตรง ต้องใช้โครงสร้างรองรับที่ทำจากเหล็กโดยเฉพาะ เรือนลูกปืนเพลาเฟืองโบลต์เข้ากับฐานเหล็กที่ได้รับการจัดตำแหน่งอย่างแม่นยำ เส้นรอบวงเฟืองซึ่งพันรอบเปลือกโรงสีและสามารถ เส้นผ่านศูนย์กลาง 6–12 เมตร ได้รับการปกป้องโดยชุดป้องกันเหล็กแบบสลักเกลียวที่ผลิตจากเหล็กแผ่น 4-6 มม. พร้อมช่องตรวจสอบ

กรอบตัวเรือนลักษณนามและตัวคั่น

ในโรงงานถ่านหินแนวตั้งโดยเฉพาะ ตัวเรือนตัวแยกประเภทจะตั้งอยู่เหนือโต๊ะบดและต้องมีการรองรับโครงสร้างของตัวเอง นั่นคือโครงเหล็กเชื่อมที่ติดอยู่กับตัวโรงงานหลักหรือเสาในอาคาร เฟรมเหล่านี้มีทั้งน้ำหนักของชุดโรเตอร์ลักษณนามและโหลดแอโรไดนามิกจากกระแสถ่านหินอากาศความเร็วสูงซึ่งโดยทั่วไปจะทำงานที่ 20–35 ม./วินาที ผ่านโซนลักษณนาม

วงเล็บรองรับท่อและท่อ

ท่อทางเข้าก๊าซร้อน ท่อระบายถ่านหิน รางคัดแยก และสายหมุนเวียนทั้งหมดถูกยึดเข้ากับโครงสร้างเหล็กผ่านชุดประกอบฉากยึดแบบเชื่อมหรือแบบหนีบ ส่วนรองรับเหล่านี้ต้องคำนึงถึงการขยายตัวเนื่องจากความร้อน — ท่อเหล็กยาว 10 เมตรที่ทำงานที่อุณหภูมิ 300°C จะขยายตัวโดยประมาณ ยาว 36 มม — ต้องการการรองรับแบบเลื่อนหรือสปริงในตำแหน่งเชิงกลยุทธ์

เกรดวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในโครงสร้างเหล็กโรงถลุงถ่านหิน

การเลือกใช้วัสดุไม่เหมือนกันในทุกส่วนประกอบ เฟรมโครงสร้างใช้เหล็กโครงสร้างมาตรฐาน ในขณะที่ส่วนประกอบที่มีแนวโน้มการสึกหรอหรือมีความเครียดสูงจำเป็นต้องอัพเกรดเกรด

โหมดความล้มเหลวทั่วไปในส่วนประกอบโครงสร้างเหล็กของโรงถลุงถ่านหิน

การทำความเข้าใจว่าความล้มเหลวเกิดขึ้นที่ใดช่วยจัดลำดับความสำคัญของงบประมาณการตรวจสอบและบำรุงรักษา โหมดความล้มเหลวต่อไปนี้ได้รับการบันทึกไว้ในโรงสีถ่านหินที่ดำเนินงานอยู่ทั่วโลก:

• การเชื่อมแตกเมื่อยล้า ที่ทางแยกระหว่างแผ่นฐานถึงฐาน ซึ่งเกิดจากการสั่นแบบวน — ตรวจจับได้ผ่านอนุภาคแม่เหล็กหรือการทดสอบการแทรกซึมของสีย้อมในระหว่างการปิดระบบตามแผน
• การกัดกร่อนและการเกิดรูพรุน บนพื้นผิวเปลือกด้านในที่ไม่บุด้วยแผ่นบุรอง โดยเฉพาะในบริเวณที่เกิดการควบแน่นระหว่างการสตาร์ทขณะเครื่องเย็น การสูญเสียผนัง 2–4 มม. ต่อปีบันทึกไว้ในโรงงานที่ได้รับการดูแลไม่ดี
• กnchor bolt loosening ในโครงฐานเนื่องจากแรงแบบไดนามิกและแรงบิดที่ไม่เหมาะสมระหว่างการติดตั้ง ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการวางแนวแผ่นฐานไม่ตรงเมื่อเวลาผ่านไป
• การบิดเบือนความร้อน ในฉากยึดรองรับท่อที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 250°C โดยไม่มีค่าเผื่อการขยายตัวที่เพียงพอ นำไปสู่การแตกร้าวของฉากยึดหรือการรั่วไหลของหน้าแปลนท่อ
• การกัดกร่อนของแท่นและบันได จากการสัมผัสฝุ่นถ่านหินและความชื้น — การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนด้วยขั้นต่ำ เคลือบสังกะสี 85 µm ยืดอายุการใช้งานได้อย่างมากเมื่อเทียบกับระบบที่ทาสีเท่านั้น

มาตรฐานการผลิตและมิติสำหรับส่วนประกอบหลัก

ส่วนประกอบโครงสร้างเหล็กสำหรับโรงงานถ่านหินได้รับการประดิษฐ์ขึ้นตามมาตรฐานที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้โดยทั่วไปและรหัสที่ใช้บังคับ:

• ความทนทานต่อความกลมของเปลือก: ความเบี่ยงเบน ≤3 มม. จากเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ วัดทุก ๆ 1 เมตรตลอดความยาวของเปลือก
• คุณภาพการเชื่อม: การเชื่อมชนแบบเจาะเต็มบนเปลือกโรงสีจะต้องผ่านการทดสอบอัลตราโซนิก (UT) 100% ตามมาตรฐาน AWS D1.1 หรือ EN ISO 17638
• พื้นผิวแบริ่งกลึง: พื้นผิวสำเร็จ Ra ≤ 1.6 µm ความเรียบภายใน 0.02 มม. เหนือพื้นที่หน้าสัมผัสของตลับลูกปืน
• การจัดตำแหน่งกรอบโครงสร้าง: แนวดิ่งของคอลัมน์ภายใน 1/1000 ของความสูงของคอลัมน์ ตามมาตรฐานการสร้าง GB50205 หรือ AISC 303
• การปรับระดับแผ่นฐาน: แผ่นฐานยาแนวจะต้องมีความทนทานต่อระดับความสูง ±0.5 มม. ทั่วทั้งพื้นที่เต็มเฟรมก่อนที่จะเริ่มการติดตั้งอุปกรณ์

ลำดับความสำคัญในการตรวจสอบและบำรุงรักษาตามส่วนประกอบ

ก structured inspection regime significantly extends service life and reduces unplanned downtime. Below is a recommended inspection frequency framework based on industry practice:

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อจัดหาหรือเปลี่ยนส่วนประกอบ

ไม่ว่าจะระบุส่วนประกอบใหม่สำหรับโครงการกรีนฟิลด์หรือจัดหาสิ่งทดแทนสำหรับโรงงานที่มีอยู่ ปัจจัยทางเทคนิคหลายประการไม่สามารถต่อรองได้:

1. ความเข้ากันได้ของประเภทโรงสี: ก base frame designed for a ball mill cannot be adapted for a VRM without complete re-engineering. Always reference the original equipment manufacturer (OEM) drawing numbers.
2. การรับรองวัสดุ: ใบรับรองโรงงานความต้องการ (ขั้นต่ำ EN 10204 ประเภท 3.1) สำหรับเหล็กโครงสร้างรับน้ำหนักทั้งหมด เหล็กทั่วไปที่ไม่มีการตรวจสอบย้อนกลับถือเป็นการปฏิบัติตามรหัสและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
3. ข้อกำหนดการรักษาพื้นผิว: ระบุการทำความสะอาดด้วยการระเบิดถึง Sa 2.5 (ISO 8501-1) ก่อนทาสีหรือชุบสังกะสี การเตรียมพื้นผิวที่ไม่เพียงพอเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวในการเคลือบก่อนเวลาอันควรในสภาพแวดล้อมของโรงงานถ่านหิน
4. การตรวจสอบมิติก่อนการติดตั้ง: กll machined mating surfaces should be dimensionally checked against the as-built survey before installation — especially after long-distance shipping, which can introduce distortion in large weldments.
5. กลยุทธ์การเก็บอะไหล่: ส่วนประกอบที่มีความสำคัญสูง เช่น ฐานลูกปืนและส่วนเปลือก ควรเก็บไว้เป็นอะไหล่นอกสถานที่หรือใกล้กับโรงงานสำหรับโรงงานที่ทำงานต่อเนื่องทุกวันตลอด 24 ชั่วโมง โดยให้เวลารอคอยสินค้าโดยทั่วไปที่ 8–20 สัปดาห์ สำหรับการประดิษฐ์แบบกำหนดเอง