แหวน O-Ring ชนิด FKM และ NBR ที่ทนทานสำหรับเครื่องบดลูกบอล ตะแกรงสั่น และเครื่องแยกแม่เหล็ก

โรงงานแปรรูปแร่เป็นเสมือนบทเพลงซิมโฟนีที่ประกอบด้วยกระบวนการลดขนาด แยกประเภท และแยกสาร ซึ่งอุปกรณ์หลักต่าง ๆ เช่น บดแบบลูกบอล (ball mills), ตะแกรงสั่น (vibrating screens) และเครื่องแยกแม่เหล็ก (magnetic separators) แต่ละชนิดมีบทบาทเฉพาะเจาะจง และแต่ละชนิดก็สร้างความท้าทายที่แตกต่างกันต่อซีลที่ทำหน้าที่รักษาการดำเนินงานของอุปกรณ์ให้ต่อเนื่องเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ เป้าหมายสุดท้ายยังคงเหมือนเดิมเสมอ คือ ป้องกันการรั่วไหลของสารหล่อลื่น ป้องกันไม่ให้สารผสมจากกระบวนการ (process slurry) และสิ่งสกปรกต่าง ๆ เข้าสู่ระบบ และเพิ่มเวลาในการใช้งานของอุปกรณ์ให้สูงสุด

เครื่องบดแบบลูกกลม / เครื่องบดละเอียด (Ball Mills / Grinding Mills):

กลองหมุนเหล่านี้ ซึ่งบรรจุตัวกลางการบด (grinding media) ทำหน้าที่ลดขนาดแร่ให้เป็นสแลร์รี (slurry) ที่มีความละเอียด จุดที่ต้องปิดผนึก ได้แก่ แบริ่งแบบทรันเนียน (trunnion bearings) (ซึ่งรองรับมิลล์), ช่องป้อนวัสดุ (feed chutes) และตะแกรงปล่อยวัสดุ (discharge grates)

· สภาพแวดล้อม: การกระเด็นของสแลร์รีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน น้ำ และบางครั้งอาจมีสารเคมีจากกระบวนการ (เช่น สารปรับการลอยตัว (flotation reagents), สารปรับค่า pH) ความร้อนเกิดขึ้นจากการกระทำของการบด

· ซีลแบริ่งแบบทรันเนียน: ซีลชนิดนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ใช้เพื่อป้องกันแบริ่งแบบลูกกลิ้งทรงกลม (spherical roller bearings) ที่มีราคาสูงมาก ซีลต้องสามารถรองรับความไม่สมมาตรที่อาจเกิดขึ้นได้ รวมทั้งการกระเด็นของสแลร์รี ซีลแบบลาเบรินธ์หลายขอบ (multi-lip labyrinth seals) ที่มีขอบทำจากวัสดุ FKM กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยเลือกใช้วัสดุ FKM เนื่องจากมีคุณสมบัติ:

  · ทนต่อการกัดกร่อนและการตัดได้ดีเยี่ยม

  · ทนต่อสารเคมีได้เหนือกว่าสารเคมีชนิดอื่นๆ ที่อาจไหลย้อนกลับมา

  · สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นบริเวณฝาครอบแบริ่งได้

· ซีลสำหรับช่องป้อน/ปล่อยวัสดุ: สำหรับปะเก็นแบบคงที่ (static gaskets) ที่ติดตั้งบนหัวป้อน (feed heads) และฝาครอบปล่อยวัสดุ (discharge housings) ยาง NBR มักเพียงพอและมีต้นทุนต่ำ ยกเว้นกรณีที่สแลร์รีมีความเป็นกรดสูงมาก ซึ่งอาจจำเป็นต้องใช้ FKM หรือ EPDM แทน

เครื่องสั่นแยกวัสดุ (Vibrating Screens):

ใช้สำหรับการคัดขนาด เครื่องเหล่านี้สร้างการสั่นแบบความถี่สูง ทั้งในแนวเส้นตรงหรือแบบวงกลมให้กับแผ่นตะแกรง การใช้ตลับลูกปืนบนเพลาสั่นเป็นสิ่งสำคัญยิ่งต่ออายุการใช้งานของเครื่อง

· สภาพแวดล้อม: การสั่นอย่างต่อเนื่องด้วยแรงโน้มถ่วงสูง (high-G vibration) ฝุ่นจากวัสดุที่ผ่านการคัดแยก และอาจมีความชื้นร่วมด้วย

· ซีลของตลับลูกปืน: โหมดการล้มเหลวหลักคือการแตกร้าวจากความเมื่อยล้าของขอบซีล เนื่องจากการโค้งงออย่างต่อเนื่อง จึงกำหนดให้ใช้วัสดุ NBR ซึ่งมีคุณสมบัติทนต่อความเมื่อยล้าขณะเคลื่อนไหวได้ดีเยี่ยม และมีความต้านทานการฉีกขาดสูง โครงสร้างของซีลมักออกแบบให้มีขอบซีลที่ขับเคลื่อนด้วยสปริง เพื่อรักษากำลังการสัมผัสคงที่แม้ภายใต้สภาวะการสั่น ระบบการไล่จาระบีออก (grease purging systems) มีความสำคัญยิ่งในการรักษาความสะอาดบริเวณขอบซีลที่สัมผัสกัน ในกรณีที่เครื่องคัดแยกประมวลผลวัสดุที่กัดกร่อน อาจใช้ซีล CR แทน เนื่องจากมีความสามารถในการต้านทานสภาวะแวดล้อมได้ดีกว่า

เครื่องแยกแม่เหล็ก:

อุปกรณ์เหล่านี้รวมถึงเครื่องแยกแบบกลองเปียก (สำหรับการกู้คืนตัวกลางหนัก) และเครื่องแยกแบบสายพานขวาง/กลองแห้ง

· ตัวแยกแบบกลองเปียก: กลองหมุนจมอยู่ในสารแขวนลอยบางส่วน ซีลเพลาทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้สารแขวนลอยไหลเข้าสู่ช่องยึดแบริ่ง นี่คือการต่อสู้แบบคลาสสิกระหว่างการสึกหรอและการกัดกร่อน โดยวัสดุ FKM มักเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากทนต่อทั้งอนุภาคที่ก่อให้เกิดการสึกหรอและองค์ประกอบกัดกร่อนใดๆ ในสารแขวนลอย (เช่น น้ำทะเลในโรงงานริมชายฝั่ง หรือน้ำกระบวนการที่มีความเป็นกรด)

· ตัวแยกแบบแห้งและตัวแยกแบบสายพานขวาง: ซีลมีหน้าที่หลักในการป้องกันแบริ่งจากฝุ่นละออง โดยวัสดุ NBR เป็นมาตรฐานทั่วไป แต่หากฝุ่นละอองมีคุณสมบัติแม่เหล็กและมีขนาดเล็กมาก (มีแนวโน้มเกาะติดและแทรกซึมเข้าไปได้ง่าย) จะใช้วัสดุที่ทนต่อการสึกหรอมากขึ้น หรือออกแบบซีลแบบสองขอบ (dual-lip design)

กลยุทธ์การบำรุงรักษาทั่วโลกเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพ:

โรงงานชั้นนำในเกาหลีใต้ (แปรรูปธาตุหายาก), อินเดีย (แร่เหล็กและถ่านหิน), และสหรัฐอเมริกา (ทองแดงและทองคำ) ได้ก้าวพ้นจากการเปลี่ยนชิ้นส่วนแบบเรียบง่ายไปสู่การจัดการซีลเชิงกลยุทธ์:

1. รายการวัสดุมาตรฐาน (BOMs): การจัดทำรายการวัสดุสำหรับซีลแบบมาตรฐานทั่วทั้งโรงงานสำหรับแต่ละประเภทของอุปกรณ์ (เช่น "ชุดซีลปลายเพลาเครื่องบดแบบลูกบอล – FKM") ช่วยลดข้อผิดพลาดในการจัดเก็บสินค้าคงคลัง และรับประกันว่าจะใช้วัสดุที่ถูกต้องเสมอ

2. การวิเคราะห์สาเหตุหลักของการล้มเหลว (RCA): เมื่อซีลล้มเหลวก่อนกำหนด จะมีการชำแหละซีลนั้นเพื่อตรวจสอบว่าเกิดจากสาเหตุใด เช่น แตกจากความร้อน หรือสึกหรอจากแรงขัดถู หรือบวมจากปฏิกิริยาเคมี คำตอบที่ได้จะเป็นตัวกำหนดว่าจำเป็นต้องปรับปรุงวัสดุ (เช่น เปลี่ยนจาก NBR เป็น FKM) หรือเปลี่ยนแปลงการออกแบบ หรือปรับปรุงขั้นตอนการปฏิบัติงาน

3. ความร่วมมือกับผู้จัดจำหน่ายเพื่อพัฒนาโซลูชันเฉพาะทาง: ตัวอย่างเช่น โรงงานแห่งหนึ่งในเกาหลีใต้ ซึ่งต้องจัดการกับตะกอนที่มีความขัดถูสูงและมีความเป็นกรดเล็กน้อย ได้ร่วมมือกับผู้ผลิตซีลในการพัฒนาซีล FKM ที่เคลือบด้วย PTFE สำหรับเครื่องแยกแบบกลองเปียก โดยรวมเอาความยืดหยุ่นของ FKM เข้ากับสมบัติการหล่อลื่นที่ยอดเยี่ยมและทนต่อสารเคมีได้สูงของ PTFE จนส่งผลให้อายุการใช้งานของซีลเพิ่มขึ้น 400%

4. การผสานรวมกับการบำรุงรักษาตามแผน: การเปลี่ยนซีลจะจัดกำหนดเวลาให้ตรงกับช่วงที่เปลี่ยนไลเนอร์ในบออล์มิลล์ หรือช่วงที่ตรวจสอบแบริ่งในหน้าจอสั่น เพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่เกิดเวลาหยุดทำงานเพิ่มเติมใดๆ

มุมมองแบบองค์รวมนี้ —การเลือกใช้วัสดุซีลที่เหมาะสมอย่างแม่นยำ (FKM สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงจากสารเคมี/การกัดกร่อน/ความร้อน และ NBR สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วไป/ฝุ่น) ให้สอดคล้องกับภาระงานเฉพาะ และการจัดการผ่านโปรแกรมความน่าเชื่อถือของโรงงานอย่างเป็นระบบ —คือสิ่งที่ทำให้โรงผลิตที่มีอัตราการใช้งานสูงและต้นทุนต่อตันต่ำ แตกต่างจากโรงผลิตอื่นที่ประสบปัญหาขัดข้องทางกลอย่างต่อเนื่อง