La peletizadora es un dispositivo para comprimir pellets de biomasa, combustible y piensos. El rodillo de presión es su componente principal y, a menudo, vulnerable. Debido a su gran carga de trabajo y a las duras condiciones de operación, incluso con materiales de alta calidad, el desgaste es inevitable. El consumo de rodillos de presión es elevado durante el proceso de producción, por lo que el material y el proceso de fabricación de estos rodillos son de suma importancia.
Análisis de fallas del rodillo de presión de la máquina de partículas
El proceso de producción del rodillo de presión incluye: corte, forjado, normalizado (recocido), mecanizado en bruto, temple y revenido, mecanizado de semiprecisión, temple superficial y mecanizado de precisión. Un equipo profesional ha llevado a cabo una investigación experimental sobre el desgaste de los pellets de biomasa utilizados en la producción y el procesamiento, proporcionando una base teórica para la selección racional de los materiales del rodillo y los procesos de tratamiento térmico. A continuación, se presentan las conclusiones y recomendaciones de la investigación:
En la superficie del rodillo de presión del granulador aparecen abolladuras y arañazos. Este desgaste se debe al desgaste causado por impurezas duras como arena y limaduras de hierro. El desgaste superficial promedio es de aproximadamente 3 mm, y varía entre ambos lados. El lado de alimentación presenta un desgaste severo, de 4,2 mm. Esto se debe principalmente a que, tras la alimentación, el homogeneizador no tuvo tiempo de distribuir uniformemente el material antes de iniciar el proceso de extrusión.
El análisis microscópico de desgaste muestra que, debido al desgaste axial en la superficie del rodillo de presión causado por las materias primas, la falta de material superficial en dicho rodillo es la principal causa de la falla. Las principales formas de desgaste son el desgaste adhesivo y el desgaste abrasivo, con morfologías como picaduras, crestas y surcos, lo que indica que los silicatos, partículas de arena, limaduras de hierro, etc., presentes en las materias primas, causan un desgaste severo en la superficie del rodillo de presión. Debido a la acción del vapor de agua y otros factores, aparecen patrones similares al lodo en la superficie del rodillo de presión, lo que provoca grietas por corrosión bajo tensión.
Se recomienda añadir un proceso de eliminación de impurezas antes de triturar las materias primas para eliminar partículas de arena, limaduras de hierro y otras impurezas mezcladas, con el fin de prevenir el desgaste anormal de los rodillos de presión. Modificar la forma o la posición de instalación del rascador para distribuir uniformemente el material en la cámara de compresión, evitando así una fuerza desigual sobre el rodillo de presión y un mayor desgaste de su superficie. Dado que el rodillo de presión suele fallar por desgaste superficial, para mejorar su dureza superficial, resistencia al desgaste y a la corrosión, se deben seleccionar materiales resistentes al desgaste y procesos de tratamiento térmico adecuados.
Tratamiento de materiales y procesos de rodillos de presión
La composición del material y el proceso de fabricación del rodillo de presión son fundamentales para determinar su resistencia al desgaste. Los materiales más comunes para rodillos son C50, 20CrMnTi y GCr15. El proceso de fabricación utiliza máquinas herramienta CNC, y la superficie del rodillo se puede personalizar con dientes rectos, oblicuos, diferentes tipos de perforación, etc., según las necesidades. Se utiliza un tratamiento térmico de carburación o temple por alta frecuencia para reducir la deformación del rodillo. Tras el tratamiento térmico, se realiza un mecanizado de precisión para garantizar la concentricidad de los círculos interior y exterior, lo que prolonga la vida útil del rodillo.
La importancia del tratamiento térmico para los rodillos de presión
El rodillo de presión debe cumplir con los requisitos de alta resistencia, alta dureza (resistencia al desgaste) y alta tenacidad, así como con una buena maquinabilidad (incluido un buen pulido) y resistencia a la corrosión. El tratamiento térmico de los rodillos de presión es un proceso importante que busca potenciar las propiedades de los materiales y mejorar su rendimiento. Tiene un impacto directo en la precisión de fabricación, la resistencia, la vida útil y los costos de producción.
Para un mismo material, aquellos que han sido sometidos a un tratamiento térmico de sobrecalentamiento presentan mayor resistencia, dureza y durabilidad que los que no lo han sido. Si no se templan, la vida útil del rodillo de presión será mucho menor.
Si se desea distinguir entre piezas tratadas térmicamente y piezas sin tratamiento térmico que han sido sometidas a mecanizado de precisión, es imposible diferenciarlas únicamente por la dureza y el color de la oxidación del tratamiento térmico. Si no se desea cortar y analizar, se puede intentar distinguirlas mediante el sonido de un golpeteo. La estructura metalográfica y la fricción interna de las piezas fundidas y las piezas templadas y revenidas son diferentes, y se pueden distinguir mediante un ligero golpeteo.
La dureza del tratamiento térmico se determina por diversos factores, como el grado del material, el tamaño, el peso, la forma y la estructura de la pieza, así como los métodos de procesamiento posteriores. Por ejemplo, al utilizar alambre para muelles en la fabricación de piezas grandes, debido al grosor real de la pieza, el manual indica que la dureza del tratamiento térmico puede alcanzar los 58-60 HRC, lo cual no se logra con las piezas reales. Además, unos valores de dureza inadecuados, como una dureza excesivamente alta, pueden provocar la pérdida de tenacidad de la pieza y causar fisuras durante su uso.
El tratamiento térmico no solo debe garantizar un valor de dureza adecuado, sino que también requiere atención a la selección y el control del proceso. El temple y el revenido con sobrecalentamiento permiten alcanzar la dureza requerida; asimismo, durante el temple, ajustar la temperatura de revenido también permite cumplir con el rango de dureza deseado.
El rodillo de presión Baoke está fabricado con acero C50 de alta calidad, lo que garantiza la dureza y la resistencia al desgaste del rodillo de presión de la máquina de partículas desde su origen. Combinado con una exquisita tecnología de tratamiento térmico de temple a alta temperatura, prolonga considerablemente su vida útil.
Fecha de publicación: 17 de junio de 2024