A máquina de peletização é um equipamento para comprimir pellets de biomassa para combustível e ração animal, sendo o rolo de pressão seu principal componente e parte mais vulnerável. Devido à sua carga de trabalho pesada e às condições severas de operação, mesmo com alta qualidade, o desgaste é inevitável. No processo de produção, o consumo dos rolos de pressão é elevado, portanto, o material e o processo de fabricação desses rolos são de extrema importância.
Análise de falhas do rolo de pressão da máquina de partículas
O processo de produção do rolo de pressão inclui: corte, forjamento, normalização (recozimento), usinagem de desbaste, têmpera e revenimento, usinagem semi-precisa, têmpera superficial e usinagem de precisão. Uma equipe especializada realizou pesquisas experimentais sobre o desgaste de pellets de biomassa para produção e processamento, fornecendo uma base teórica para a seleção racional de materiais para rolos e processos de tratamento térmico. A seguir, apresentamos as conclusões e recomendações da pesquisa:
A superfície do rolo de pressão do granulador apresenta amassados e arranhões. Devido ao desgaste causado por impurezas duras, como areia e limalha de ferro, o rolo de pressão apresenta desgaste anormal. O desgaste superficial médio é de cerca de 3 mm, e varia entre os lados. O lado da alimentação apresenta desgaste severo, com 4,2 mm. Isso ocorre principalmente porque, após a alimentação, o homogeneizador não teve tempo suficiente para distribuir o material uniformemente antes de iniciar o processo de extrusão.
A análise microscópica de falhas por desgaste mostra que, devido ao desgaste axial na superfície do rolo de pressão causado pelas matérias-primas, a falta de material superficial no rolo é a principal causa de falhas. As principais formas de desgaste são o desgaste adesivo e o desgaste abrasivo, com morfologias como cavidades acentuadas, sulcos e cristas de arado, indicando que os silicatos, partículas de areia, limalha de ferro, etc., presentes nas matérias-primas, causam desgaste severo na superfície do rolo de pressão. Devido à ação do vapor de água e outros fatores, padrões semelhantes a lama aparecem na superfície do rolo de pressão, resultando em fissuras por corrosão sob tensão na superfície do rolo.
Recomenda-se adicionar um processo de remoção de impurezas antes da trituração da matéria-prima para eliminar partículas de areia, limalha de ferro e outras impurezas misturadas, a fim de evitar o desgaste anormal dos rolos de pressão. Altere o formato ou a posição de instalação do raspador para distribuir uniformemente o material na câmara de compressão, evitando forças desiguais sobre o rolo de pressão e o agravamento do desgaste superficial. Como a principal causa de falha do rolo de pressão é o desgaste superficial, para melhorar sua dureza superficial, resistência ao desgaste e à corrosão, devem ser selecionados materiais resistentes ao desgaste e submetidos a processos de tratamento térmico adequados.
Tratamento de materiais e processos de rolos de pressão
A composição do material e o processo de fabricação do rolo de pressão são pré-requisitos para determinar sua resistência ao desgaste. Os materiais mais comuns para rolos incluem C50, 20CrMnTi e GCr15. O processo de fabricação utiliza máquinas-ferramenta CNC, e a superfície do rolo pode ser personalizada com dentes retos, dentes oblíquos, furos, etc., de acordo com as necessidades. O tratamento térmico de têmpera por cementação ou têmpera por indução de alta frequência é utilizado para reduzir a deformação do rolo. Após o tratamento térmico, realiza-se novamente um processo de usinagem de precisão para garantir a concentricidade dos círculos interno e externo, o que pode prolongar a vida útil do rolo.
A importância do tratamento térmico para rolos de pressão
O desempenho do rolo de pressão deve atender aos requisitos de alta resistência, alta dureza (resistência ao desgaste) e alta tenacidade, além de boa usinabilidade (incluindo bom polimento) e resistência à corrosão. O tratamento térmico dos rolos de pressão é um processo importante que visa liberar o potencial dos materiais e melhorar seu desempenho. Ele tem impacto direto na precisão de fabricação, resistência, vida útil e custos de produção.
Para o mesmo material, os materiais que passaram por tratamento térmico de superaquecimento apresentam resistência, dureza e durabilidade muito maiores em comparação com os materiais que não passaram por esse tratamento. Se não for temperado, a vida útil do rolo de pressão será muito menor.
Se você deseja distinguir entre peças tratadas termicamente e peças não tratadas termicamente que passaram por usinagem de precisão, é impossível diferenciá-las apenas pela dureza e pela cor da oxidação resultante do tratamento térmico. Caso não queira cortar e testar, você pode tentar distingui-las pelo som de batidas leves. A estrutura metalográfica e o atrito interno de peças fundidas e peças temperadas e revenidas são diferentes, e podem ser diferenciados por meio de batidas leves.
A dureza do tratamento térmico é determinada por diversos fatores, incluindo a qualidade do material, o tamanho, o peso, a forma e a estrutura da peça, bem como os métodos de processamento subsequentes. Por exemplo, ao utilizar arame de mola para fabricar peças grandes, devido à espessura real da peça, o manual indica que a dureza do tratamento térmico pode atingir 58-60 HRC, o que não é alcançável na prática. Além disso, valores de dureza inadequados, como dureza excessivamente alta, podem resultar na perda de tenacidade da peça e causar fissuras durante o uso.
O tratamento térmico não deve apenas garantir um valor de dureza adequado, mas também atentar para a seleção e o controle do processo. O resfriamento e revenido com superaquecimento podem atingir a dureza desejada; da mesma forma, o aquecimento sob temperatura durante o resfriamento, ajustando-se a temperatura de revenido, também pode atender à faixa de dureza requerida.
O rolo de pressão Baoke é fabricado em aço C50 de alta qualidade, garantindo a dureza e a resistência ao desgaste do rolo de pressão da máquina de partículas desde a sua origem. Combinado com a requintada tecnologia de tratamento térmico de têmpera em alta temperatura, prolonga-se consideravelmente a sua vida útil.
Data da publicação: 17 de junho de 2024