1. 광업용 원형 링크 체인 이야기
세계 경제에서 석탄 에너지 수요가 증가함에 따라 석탄 채굴 기계도 빠르게 발전해 왔습니다. 탄광에서 종합 기계화 석탄 채굴의 주요 장비인 스크레이퍼 컨베이어의 이송 부품 또한 급속도로 발전했습니다. 어떤 의미에서 스크레이퍼 컨베이어의 발전은 석탄 채굴 기계의 발전에 달려 있습니다.고강도 원형 링크 체인 채굴고강도 원형 링크 체인은 탄광의 체인 스크레이퍼 컨베이어의 핵심 부품입니다. 이 체인의 품질과 성능은 매우 중요합니다.이는 장비의 작업 효율과 탄광의 석탄 생산량에 직접적인 영향을 미칩니다.
고강도 광산용 원형 링크 체인의 개발은 주로 다음과 같은 측면을 포함합니다. 광산용 원형 링크 체인에 사용되는 강재 개발, 체인 열처리 기술 개발, 원형 강 링크 체인의 크기와 형상 최적화, 다양한 체인 설계 및 체인 제조 기술 개발. 이러한 개발 덕분에 기계적 특성과 신뢰성이 향상되었습니다.채굴 라운드 링크 체인체인의 성능이 크게 향상되었습니다. 세계 유수의 체인 제조업체들이 생산하는 체인의 사양 및 기계적 특성은 세계적으로 널리 사용되는 독일 DIN 22252 표준을 훨씬 능가합니다.
해외 광산용 원형 링크 체인에 사용되던 초기 저급강은 주로 탄소망간강으로, 탄소 함량과 합금 원소 함량이 낮고 경화성이 떨어져 체인 직경이 ø 19mm 미만이었습니다. 1970년대에 들어서면서 망간니켈크롬몰리브덴계 고급 체인강이 개발되었습니다. 대표적인 강종으로는 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 등이 있으며, 이 강들은 경화성, 용접성, 강도 및 인성이 우수하여 대규모 C급 체인 생산에 적합했습니다. 23MnNiMoCr54강은 1980년대 후반에 개발되었는데, 23MnNiMoCr64강을 기반으로 실리콘과 망간 함량을 줄이고 크롬과 몰리브덴 함량을 늘려 인성을 향상시킨 것입니다. 최근 몇 년 동안 원형 링크 강철 체인의 성능 요구 사항이 지속적으로 향상되고 탄광의 기계화 채굴로 인해 체인 규격이 계속 높아짐에 따라 일부 체인 제조업체는 특수 신강재를 개발했으며, 이러한 신강재는 23MnNiMoCr54 강보다 우수한 특성을 일부 가지고 있습니다. 예를 들어, 독일 JDT사에서 개발한 "HO" 강은 23MnNiMoCr54 강에 비해 체인 강도를 15% 향상시킬 수 있습니다.
2. 마이닝 체인 서비스 조건 및 장애 분석
2.1 마이닝 체인 서비스 조건
원형 링크 체인의 사용 조건은 다음과 같습니다. (1) 인장력; (2) 맥동 하중에 의한 피로; (3) 체인 링크 사이, 체인 링크와 체인 스프로킷 사이, 체인 링크와 중간판 및 홈 측면 사이에서 마찰과 마모가 발생합니다. (4) 미분탄, 암석 분말 및 습한 공기의 작용으로 인한 부식이 발생합니다.
2.2 마이닝 체인 링크 오류 분석
채굴용 체인 링크의 파손 유형은 크게 다음과 같이 나눌 수 있다. (1) 체인에 가해지는 하중이 정적 파괴 하중을 초과하여 조기에 파손되는 경우. 이러한 파손은 주로 체인 링크의 어깨 부분이나 직선 부분의 결함 부위, 예를 들어 플래시 맞대기 용접 열영향부 균열이나 개별 봉재 균열 등에서 발생한다. (2) 일정 시간 작동 후 채굴용 체인 링크가 파괴 하중에 도달하지 않았음에도 불구하고 피로로 인해 파손되는 경우. 이러한 파손은 주로 체인 링크의 직선 부분과 크라운 부분 연결 부위에서 발생한다.
광산용 원형 링크 체인의 요구 사항: (1) 동일한 재질 및 단면에서 높은 하중 지지력을 가져야 함; (2) 더 높은 파괴 하중과 더 나은 연신율을 가져야 함; (3) 최대 하중 작용 시 변형이 적어 양호한 맞물림을 보장해야 함; (4) 높은 피로 강도를 가져야 함; (5) 높은 내마모성을 가져야 함; (6) 높은 인성과 더 나은 충격 하중 흡수력을 가져야 함; (7) 기하학적 치수가 도면을 만족해야 함.
3. 채굴 체인 생산 공정
채굴 체인의 생산 공정절단 → 굽힘 및 편직 → 접합 → 용접 → 1차 내압 시험 → 열처리 → 2차 내압 시험 → 검사. 용접과 열처리는 광산용 원형 링크 체인 생산의 핵심 공정으로, 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 과학적인 용접 매개변수를 통해 생산량을 향상시키고 생산 비용을 절감할 수 있으며, 적절한 열처리 공정을 통해 재료의 특성을 최대한 발휘하고 제품 품질을 개선할 수 있습니다.
광산용 체인의 용접 품질을 보장하기 위해 수동 아크 용접과 저항 맞대기 용접은 더 이상 사용되지 않습니다. 플래시 맞대기 용접은 높은 자동화 수준, 낮은 노동 강도, 안정적인 제품 품질 등의 뛰어난 장점으로 인해 널리 사용되고 있습니다.
현재 광산용 원형 링크 체인의 열처리에는 일반적으로 중주파 유도 가열, 연속 담금질 및 템퍼링 방식이 사용됩니다. 중주파 유도 가열의 핵심 원리는 전자기장 하에서 대상 물질의 분자 구조를 자극하여 분자들이 에너지를 얻고 충돌하여 열을 발생시키는 것입니다. 중주파 유도 열처리 과정에서 인덕터는 특정 주파수의 중주파 교류에 연결되고, 체인 링크는 인덕터 내에서 일정한 속도로 움직입니다. 이렇게 하면 인덕터와 동일한 주파수, 반대 방향의 유도 전류가 체인 링크에 발생하여 전기 에너지가 열 에너지로 변환되고, 체인 링크는 단시간 내에 담금질 및 템퍼링에 필요한 온도까지 가열될 수 있습니다.
중주파 유도 가열은 가열 속도가 빠르고 산화가 적습니다. 담금질 후 매우 미세한 담금질 구조와 오스테나이트 결정립을 얻을 수 있어 체인 링크의 강도와 인성을 향상시킵니다. 또한 청결성, 위생성, 손쉬운 조정 및 높은 생산 효율이라는 장점도 있습니다. 템퍼링 단계에서 체인 링크 용접부는 고온의 템퍼링 온도를 통과하면서 단시간 내에 담금질 내부 응력을 대량으로 제거하여 용접부의 소성 및 인성을 크게 향상시키고 균열 발생 및 진행을 지연시킵니다. 체인 링크 어깨 부분 상단의 템퍼링 온도는 낮아 템퍼링 후 경도가 높아져 작동 과정에서 발생하는 체인 링크 마모, 즉 체인 링크 사이의 마모 및 체인 링크와 스프로킷 사이의 맞물림 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다.
4. 결론
(1) 광산용 고강도 원형 링크 체인의 강철은 세계에서 일반적으로 사용되는 23MnNiMoCr54 강철보다 더 높은 강도, 더 높은 경화성, 더 높은 소성 인성 및 내식성을 갖도록 개발되고 있습니다. 현재 새로운 특허 강종이 적용되고 있습니다.
(2) 고강도 광산용 원형 링크 체인의 기계적 특성 개선은 열처리 방법의 지속적인 개선과 완성을 촉진합니다. 열처리 기술의 합리적인 적용과 정확한 제어는 체인의 기계적 특성을 향상시키는 데 핵심입니다. 광산용 체인 열처리 기술은 체인 제조업체의 핵심 기술이 되었습니다.
(3) 채굴용 고강도 원형 링크 체인의 크기, 모양 및 체인 구조가 개선 및 최적화되었습니다. 이러한 개선 및 최적화는 체인 응력 분석 결과에 따라 석탄 채굴 장비의 동력을 증가시켜야 하고 탄광의 지하 공간이 제한되어 있다는 조건 하에서 이루어졌습니다.
(4) 광산용 고강도 원형 연결 체인의 규격 증가, 구조 형태 변경 및 기계적 특성 개선은 원형 강철 연결 체인 제조 장비 및 기술의 그에 따른 급속한 발전을 촉진합니다.
게시 시간: 2021년 12월 22일
