Makalah ini menguraikan silinder ball mill, komponen inti yang menampung media dan material penggiling, memungkinkan penghancuran dan pencampuran material melalui rotasi, sekaligus menahan beban berat (hingga ribuan ton). Silinder ini membutuhkan kekuatan, kekakuan, ketahanan aus, dan kinerja penyegelan yang tinggi, dengan baja Q235B dan Q355B sebagai material umum, dan memiliki struktur silinder dengan liner tahan aus di dalamnya. Proses manufaktur silinder Q355B berukuran besar dijelaskan secara rinci, termasuk pra-perlakuan bahan baku, pemotongan, penggulungan, pengelasan (jahitan longitudinal dan sirkumferensial), perakitan flens, anil, koreksi kebulatan, dan perlakuan permukaan. Proses inspeksi komprehensif juga diuraikan, yang mencakup bahan baku (komposisi kimia, sifat mekanik), kualitas pengelasan (uji non-destruktif), akurasi dimensi (diameter, kebulatan, kelurusan), uji hidrostatik, dan pemeriksaan tampilan akhir. Hal ini memastikan silinder memenuhi persyaratan operasional, dengan masa pakai 8-10 tahun jika dikombinasikan dengan liner tahan aus.
Pengenalan Rinci, Proses Pembuatan, dan Proses Inspeksi Silinder Ball Mill
I. Fungsi dan Fitur Struktur Silinder Ball Mill
Silinder ball mill adalah komponen inti yang menampung media penggiling (bola baja, segmen baja, dll.) dan material. Fungsi utamanya adalah untuk menggerakkan media dan material untuk berdampak dan menggiling melalui rotasi, mencapai penghancuran dan pencampuran material, sambil menahan gravitasi media/material dan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh rotasi (beban total silinder besar dapat mencapai ribuan ton).
Persyaratan Kinerja Utama:
Kekuatan dan kekakuan tinggi: Tahan terhadap deformasi radial (defleksi silinder dengan diameter ≥5m harus ≤1mm/m);
Ketahanan aus: Dinding bagian dalam harus tahan terhadap erosi jangka panjang oleh media dan material (masa pakai ≥5 tahun);
Kinerja penyegelan: Pastikan kekencangan pada sambungan dengan poros berongga di kedua ujungnya untuk mencegah kebocoran material;
Stabilitas: Deviasi pusat gravitasi selama rotasi ≤0,1 mm/m untuk menghindari getaran parah.
Fitur Struktural:
Bentuk: Silinder (diameter 1-5m, panjang 3-10m), dengan flensa di kedua ujungnya terhubung ke poros berongga melalui pengelasan atau baut;
Dinding bagian dalam: Dilas dengan pelapis tahan aus (baja mangan tinggi ZGMn13 atau besi cor kromium tinggi), dipasang dengan baut (jarak 300-500mm);
Bahan: Badan silinder umumnya menggunakan Baja struktural karbon Q235B (ukuran kecil hingga sedang) atau Baja paduan rendah Q355B berkekuatan tinggi (berukuran besar, kekuatan luluh ≥355MPa), dengan ketebalan dinding 15-50mm (bertambah seiring dengan diameter).
II. Proses Pembuatan Silinder Ball Mill (Mengambil Contoh Silinder Q355B Besar)
1. Perlakuan Awal dan Pemotongan Bahan Baku
Bahan mentah:Pelat baja Q355B dengan ketebalan 15-50mm dipilih, disertai dengan sertifikat material (komposisi kimia: C≤0,20%, Mn 1,2-1,6%, kekuatan luluh ≥355MPa);
Pemotongan:
Potong pelat baja sesuai dengan ukuran silinder yang diperluas (keliling = π×diameter), sisakan kelonggaran pengelasan 50-100 mm pada arah panjang;
Pemotongan CNC (api atau plasma), dengan tegak lurus permukaan pemotongan ≤1mm/m dan tidak ada retak tepi (diperiksa dengan kaca pembesar 10x).
2. Penggulungan dan Pengelasan (Proses Utama)
Bergulir:
Panaskan pelat baja hingga 150-200℃ (untuk mencegah pengerasan kerja dingin), gulung menjadi silinder menggunakan mesin penggulung pelat tiga rol (deviasi diameter ±5mm);
Sisakan celah 2-3 mm pada sambungan, dengan ketidakselarasan ≤1 mm (untuk memastikan kualitas pengelasan);
Pengelasan:
Pengelasan jahitan longitudinal: Gunakan pengelasan busur terendam otomatis (kawat H08MnA, fluks HJ431), dengan pengelasan dua lapis (las penyangga + las penutup), arus pengelasan 600-800A, tegangan 30-36V;
Perlakuan pasca pengelasan: Segera lakukan pemanasan pasca pada suhu 250-300℃ selama 2 jam guna menghilangkan tegangan pengelasan, dan bersihkan akar dengan pengukiran busur karbon (untuk memastikan penetrasi).
3. Perakitan dan Pengelasan Jahitan Lingkar (Penyambungan Silinder Multi-Segmen)
Bila panjang silinder melebihi panjang pelat baja tunggal, silinder tersebut perlu digulung menjadi beberapa bagian dan kemudian dirakit:
Sambungkan dua segmen silinder dengan koaksialitas ≤2mm/m dan ketidaksejajaran jahitan keliling ≤1,5mm;
Pengelasan jahitan melingkar: Sama seperti proses jahitan memanjang; setelah pengelasan, giling tulangan las hingga ≤2mm (untuk menghindari konsentrasi tegangan).
4. Perakitan dan Pengelasan Flensa
Pemrosesan flensa:Flensa mesin bubut CNC (bahan yang sama dengan silinder) dengan kerataan ≤0,1mm/m dan toleransi posisi lubang baut ±0,5mm;
Pengelasan perakitan:Pasang flens dengan port silinder (tegak lurus ≤0,5 mm/100 mm), gunakan pengelasan simetris (untuk mengurangi deformasi), dan lakukan pengujian ultrasonik 100% (UT) setelah pengelasan (sesuai dengan JB/T 4730.2 Kelas II).
5. Anil dan Koreksi Kebulatan
Anil keseluruhan:Anil silinder besar (diameter ≥3m) pada suhu 600-650℃ selama 4 jam, dinginkan perlahan hingga di bawah 300℃, lalu dinginkan dengan udara untuk menghilangkan tegangan pengelasan sisa (tegangan sisa ≤150MPa);
Koreksi kebulatan: Koreksi kebulatan dengan mesin press, pastikan kebulatan silinder ≤3mm/m (diperiksa dengan templat atau pengukur kebulatan laser).
6. Pemrosesan Permukaan Pemasangan Liner dan Perawatan Permukaan
Putar dinding bagian dalam silinder (area pemasangan liner) ke kekasaran Ra≤12,5μm dan kerataan ≤2mm/m;
Lakukan sandblasting pada dinding luar hingga tingkat Sa2,5, lalu aplikasikan cat dasar (cat epoksi kaya seng, ketebalan ≥60μm) dan lapisan atas (cat poliuretan, ketebalan ≥40μm).
III. Proses Pemeriksaan Silinder Ball Mill
1. Inspeksi Bahan Baku
Komposisi kimia pelat baja: Analisis spektral memverifikasi kandungan C dan Mn (sesuai dengan standar Q355B);
Sifat mekanis: Uji tarik mengukur kekuatan luluh (≥355MPa) dan perpanjangan (≥20%); uji impak (energi impak -20℃ ≥34J).
2. Inspeksi Dalam Proses (Node Utama)
Setelah bergulir: Ukur keliling dengan pita pengukur (deviasi ±5mm); periksa kesesuaian busur dengan templat (celah ≤2mm);
Setelah pengelasan:
Penampakan las: Tidak ada pori-pori atau inklusi terak; kedalaman undercut ≤0,5 mm, panjang ≤10% dari total panjang las;
Pengujian non-destruktif: 100% UT untuk sambungan memanjang dan melingkar (berkualifikasi Grade II); 100% pengujian penetran (PT) untuk sambungan T (sambungan flensa-silinder) untuk memastikan tidak ada retakan.
3. Inspeksi Akurasi Dimensi
Diameter dan kebulatan: Ukur satu penampang setiap 1m sepanjang panjang silinder, dengan deviasi diameter ±5mm dan kebulatan ≤3mm/m;
Kelurusan: Periksa dengan kolimator laser, dengan kelurusan panjang penuh ≤5mm (untuk diameter ≤5m).
Untuk silinder yang memerlukan penyegelan (misalnya, penggiling bola basah), lakukan uji hidrostatik 0,3MPa, pertahankan tekanan selama 30 menit tanpa kebocoran (sedikit keringat pada sambungan flensa diperbolehkan, tetapi harus berhenti setelah dikencangkan).
5. Inspeksi Akhir Produk Jadi
Kualitas penampilan: Tidak ada tonjolan signifikan pada dinding bagian dalam (≤1mm); daya rekat lapisan pada dinding luar (uji kisi ≥5B);
Kontrol ketat terhadap kualitas pengelasan, akurasi dimensi, dan eliminasi tegangan memastikan silinder ball mill dapat beroperasi secara stabil di bawah beban berat jangka panjang. Dikombinasikan dengan liner tahan aus, masa pakainya dapat mencapai 8-10 tahun (tergantung kekerasan material).