تحليل أسباب تآكل كسارات التعدين والحلول الفعالة

حالة الصناعة لمشاكل التآكل في كسارات التعدين
تُعدّ كسارات التعدين من المعدات الأساسية لخطوط إنتاج التعدين. وتؤثر مشاكل تآكلها بشكل مباشر على عمر الخدمة وكفاءة إنتاجها. أثناء معالجة الخام، تكون أجزاء الكسارة على تماس واحتكاك مستمرين مع المواد الصلبة، مما يؤدي إلى درجات متفاوتة من التآكل. تُعد هذه المشكلة شائعة في صناعة التعدين العالمية، وخاصةً عند معالجة الخامات عالية الصلابة.

وفقًا لبيانات أبحاث الصناعة، تُمثل تكاليف الصيانة الناتجة عن تآكل الكسارة ما بين 30% و45% من إجمالي تكلفة تشغيل المعدات، ويُعدّ التوقف غير المخطط له الناتج عن التآكل أحد الأسباب الرئيسية لانخفاض كفاءة الإنتاج. تواجه أنواع الكسارات المختلفة (مثل الكسارات الفكية، والكسارات المخروطية، والكسارات التصادمية، وغيرها) تحديات تآكل متفاوتة، مما يتطلب حلولاً مُحددة.
أجزاء التآكل الرئيسية وأسبابها في كسارة التعدين
تحليل تآكل المكونات الرئيسية
حجرة التكسير : تتحمل البطانة الملامسة للخام أكبر قدر من الاحتكاك وقوة التأثير، وهي الأسرع تآكلًا. تشمل أشكال التآكل تآكل القطع، وتآكل التعب، والتآكل التآكلي.

تآكل المطرقة/الكرة: في كسارة التصادم، تصطدم المطرقة الدوارة عالية السرعة بالمادة، مما يُسبب تآكلًا شديدًا في طرفها. المواد ذات الصلابة غير المتساوية تُسرّع هذه العملية.

تآكل المحمل: يؤدي تآكل المحمل الناتج عن عدم التزييت المناسب أو فشل الختم إلى زيادة اهتزاز المعدات، مما يشكل حلقة مفرغة.

العوامل المؤثرة على التآكل
خصائص المواد: صلابة الخام، وحجم الجسيمات، ومحتوى الماء والمكونات المسببة للتآكل

معلمات التشغيل: سرعة التغذية، إعداد منفذ التفريغ، سرعة الدوار، إلخ.

العوامل البيئية: درجة حرارة التشغيل، وتركيز الغبار، وظروف الرطوبة

عوامل المعدات: مادة المكونات، التصميم الهيكلي، عملية التصنيع

حلول تآكل الكسارات التعدينية
اختيار المواد وتحسين العمليات
إن استخدام مواد متطورة، مثل الحديد الزهر عالي الكروم والفولاذ السبائكي المقاوم للتآكل، يُحسّن بشكل كبير من مقاومة تآكل المكونات. ومن خلال تحسين عمليات المعالجة الحرارية (مثل التبريد والتسخين)، يمكن أن تصل صلابة سطح المادة إلى HRC58-62 مع الحفاظ على متانة كافية. وقد بدأ بعض كبار المصنّعين في تطبيق مواد السيراميك المركبة أو تقنية طلاء كربيد التنغستن لتحقيق مقاومة فائقة للتآكل في الأجزاء الرئيسية.

تحسينات التصميم الهيكلي
تحسين ديناميكيات السوائل: تحسين تصميم غرفة التكسير ، وتقليل التدفق غير المنتظم للمواد في الغرفة، وتقليل الاحتكاك غير الفعال
تصميم الوحدة القابلة للاستبدال: تم تصميم الأجزاء القابلة للاستبدال كوحدات قياسية لتسهيل الاستبدال الجزئي بدلاً من التخلص منها بشكل عام.
تصميم التآكل المتماثل: تم تصميم بعض الأجزاء لاستخدامها في كلا الاتجاهين لإطالة عمر الخدمة

ترقية استراتيجية الصيانة
يُعدّ تطبيق الصيانة الوقائية القائمة على الحالة (CBM) أكثر فعالية من الصيانة المجدولة التقليدية. يُمكن لتحليل الاهتزازات واختبار مواد التشحيم وتقنيات التصوير الحراري التنبؤ بدقة باتجاه تطور التآكل. يُوصى بإنشاء ملف مُفصّل لمراقبة التآكل لتسجيل دورة الاستبدال ونمط التآكل لكل مُكوّن، وذلك لتوفير بيانات تدعم تحسين خطط الصيانة.

الإدارة اليومية للوقاية من التآكل لكسارات التعدين
تحسين مواصفات التشغيل
التحكم بدقة في حجم التغذية لمنع المواد ذات الحجم الكبير من دخول حجرة التكسير
الحفاظ على سرعة تغذية ثابتة ومستمرة لمنع الخمول أو التحميل الزائد
التحقق بانتظام وضبط حجم منفذ التفريغ للتأكد من أن حجم جزيئات المنتج يقع ضمن نطاق معقول
انتبه للضوضاء والاهتزازات غير الطبيعية، وافحص على الفور مخاطر التآكل والتلف
إدارة نظام التزييت
اختر زيوت تشحيم عالية الأداء ومناسبة لظروف العمل، وحدد دورات تشحيم علمية. تضمن أنظمة التشحيم المركزية الحديثة وصول الكمية المناسبة من زيت التشحيم إلى كل نقطة احتكاك، مما يقلل من الأخطاء البشرية. يُعد تلوث زيت التشحيم السبب الرئيسي لتآكل المحامل، لذا يجب إيلاء اهتمام خاص لسلامة نظام الختم.

تكنولوجيا إصلاح التآكل لكسارة التعدين
عند حدوث تآكل أو تلف، يُمكن للإصلاح في الوقت المناسب تجنّب أضرار جسيمة في المعدات. تشمل طرق الإصلاح الشائعة ما يلي:
إصلاح السطح: مناسب للتآكل الموضعي، ويجب التحكم في مدخلات الحرارة لمنع التشوه
تقنية اللحام البارد: فعالة في حالات التآكل على مساحة كبيرة، وقوة ربط عالية وتأثير حراري منخفض
رش المعادن: استعادة سريعة للأبعاد، مناسبة بشكل خاص للأسطح غير المنتظمة
إصلاح مركب البوليمر: إصلاح سريع في الموقع، مناسب للأجزاء غير الحاملة للأحمال
عند اختيار حل الإصلاح، يجب عليك مراعاة عوامل مثل درجة التآكل، ووظيفة المكون، وقيود وقت التوقف، وما إلى ذلك. في بعض الحالات، يكون استبدال جزء جديد أكثر اقتصادا من إصلاحه بشكل متكرر.

اتجاه التطوير المستقبلي لتكنولوجيا مقاومة التآكل لكسارات التعدين
ستؤدي التطورات في علوم المواد إلى حلول أفضل لمقاومة التآكل، مثل التقنيات المبتكرة كمواد ذاتية الشفاء ومواد وظيفية متدرجة. وتجعل التطورات الرقمية والذكية الصيانة التنبؤية أكثر دقة، ويمكن استخدام التعلم الآلي لتحليل بيانات التآكل التاريخية لتحسين دورات استبدال المكونات. بالإضافة إلى ذلك، ستوفر تقنيات هندسة الأسطح الجديدة، مثل التكسية بالليزر ورش البلازما، حمايةً أكثر متانة من التآكل.

كما أن تشديد اللوائح البيئية العالمية يدفع تقنيات مقاومة التآكل نحو تطوير أكثر استدامة، بما في ذلك ابتكارات مثل المواد المقاومة للتآكل القابلة لإعادة التدوير وعمليات الإصلاح منخفضة الطاقة. وستساعد هذه التطورات التكنولوجية شركات التعدين على خفض تكاليف التشغيل الناجمة عن التآكل وتحسين كفاءة الإنتاج الإجمالية.