ボールミル、振動篩、磁気分離機向けの耐久性に優れたFKMおよびNBR製Oリング

鉱物処理プラントは、粒度縮小、分級、および分離が調和して機能する「交響曲」です。ボールミル、振動篩、磁気分離機などの主要な機器はそれぞれ特定の役割を果たしており、それらを正常に稼働させるために使用されるシールには、それぞれ固有の課題が存在します。その目的は常に同じです：潤滑油の漏れを防止し、プロセス用スラリーおよび異物の侵入を防ぎ、機器の稼働時間を最大化することです。

ボールミル／粉砕ミル：

これらの回転ドラムには粉砕媒体が充填されており、鉱石を微細なスラリーに粉砕します。シール部には、ミルを支持するトラニオンベアリング、給鉱シュート、および排出口グレートが含まれます。

· 環境：研磨性スラリーの飛散、水、および時折プロセス化学品（浮遊選別薬剤、pH調整剤）が存在します。粉砕作用により熱が発生します。

· トラニオンベアリング用シール：これらは、非常に高価な球面ローラーベアリングを保護する大口径シールです。許容される可能性のある取付誤差およびスラリーの飛散に対応できる必要があります。FKM製リップを備えたマルチリップラビリンスシールが、近年増加傾向にあります。FKMが選択される理由は以下のとおりです：

  · 優れた耐摩耗性および耐切削性。

  · バックウォッシュによって戻ってくる可能性のあるあらゆる薬剤に対する卓越した耐薬品性。

  · ベアリングハウジングにおける高温への耐性。

· 給鉱／排出口用シール：給鉱ヘッドおよび排出口ハウジングに使用される静止ガスケットについては、スラリーが高度に酸性でない限り、NBRが十分かつコスト効率の良い選択肢となります。ただし、高度に酸性の場合はFKMまたはEPDMを採用する必要があります。

振動篩：

サイズ分けに使用されるこれらの機械は、スクリーンデッキに高周波の直線的または円運動を付与します。振動子シャフトのベアリングは、機械の生命線です。

· 使用環境：継続的な高G振動、篩分け対象物質からの粉塵、および湿気の混入の可能性。

· ベアリングシール：主な故障モードは、継続的な屈曲によるシールリップの疲労亀裂です。動的疲労抵抗性および優れた耐ちぎれ性を有するNBR（ニトリルゴム）系化合物が指定されます。シール設計では、振動による接触力の変動を抑えるため、バネ賦形式リップが採用されることが多くあります。また、シール接触部を清浄に保つためにグリースパージングシステムが不可欠です。腐食性物質を処理するスクリーンでは、環境耐性に優れるCR（クロロプレンゴム）シールが用いられることがあります。

磁気分離器:

これらには、湿式ドラムセパレータ（重比重媒体回収用）およびクロスベルト／乾式ドラムセパレータが含まれます。

· 湿式ドラム分離機：回転ドラムはスラリーに部分的に浸漬されます。シャフトシールは、スラリーがベアリングハウジング内に侵入するのを防ぎます。これは、摩耗と腐食との間の古典的な戦いです。FKMは、スラリー中の磨耗性粒子および腐食性成分（例：沿岸部のプラントにおける海水、酸性プロセス水）の両方に対して耐性を示すため、しばしば最適な選択肢となります。

· 乾式分離機およびクロスベルト分離機：シールは主にベアリングを粉塵から保護することを目的としています。NBRが標準ですが、粉塵が磁性かつ微細である場合（付着・侵入しやすい）には、より摩耗 resistant なゴム配合材または二重リップ構造のシールが用いられます。

最適化のためのグローバルメンテナンス戦略：

レアアースを処理する韓国、鉄鉱石および石炭を処理するインド、銅および金を処理する米国における先進的なプラントでは、単なる交換作業を越えて、戦略的なシールマネジメントへと移行しています：

1. 標準化された部品構成表（BOM）：各機器タイプ（例：「ボールミル・トランニオンシールキット - FKM」）ごとに工場全体で共通のシールBOMを作成することで、在庫エラーを削減し、常に正しい材料が使用されることを保証します。

2. 故障原因の根本原因分析（RCA）：シールが早期に劣化した場合、そのシールを分解して調査します。熱による亀裂ですか？ 磨耗による摩耗ですか？ 化学薬品による膨潤ですか？ この分析結果に基づき、材料のアップグレード（NBRからFKMへの変更）、設計変更、または運用手順の見直しが必要かどうかを判断します。

3. カスタムソリューションのためのサプライヤーとの連携：例えば、韓国南部の工場では、高度に研磨性がありわずかに酸性の鉱山排水（テーリングス）に対応するため、ウェットドラムセパレーター用にPTFEコーティング付きFKMシールを開発するためにシールメーカーと共同作業を行いました。このシールは、FKMの弾性とPTFEの卓越した潤滑性および耐化学性を組み合わせたものであり、シール寿命が400％向上しました。

4. 計画保全との統合：シール交換は、ボールミルではライナー交換時、振動スクリーンではベアリング点検期間に合わせて実施されるため、追加のダウンタイムが発生することはありません。

この包括的な視点 —特定の使用条件に応じて正確なシール材（苛酷な化学薬品／摩耗性物質／高温環境にはFKM、一般的な振動／粉塵環境にはNBR）を選定し、体系的なプラント信頼性プログラムを通じて管理すること —こそが、稼働率が高くトン当たりコストが低いプロセスプラントと、絶え間ない機械的故障に悩まされるプラントを分ける決定的な要因です。