有效降低磨機襯板消耗途徑的探討.

1、2000年 9月黃 金 學 報Sep t12000第2卷第3期GOLD JOU RNAL V oI12N o13a有效降低磨機襯板消耗途徑的探討尹金花（山東黃金集團公司焦家金礦摘 要 分析磨機襯板磨損的機理，從合理的粉磨工藝設(shè)計、磨機襯板的功能 和結(jié)構(gòu)設(shè)計，到磨機襯板材質(zhì)的選擇等方面，探討了有效降低襯板消耗的途徑關(guān)鍵詞 磨機襯板，金屬襯板，磁性襯板，橡膠襯板中圖分類號 TD4531問題的提出全國各磨機在運轉(zhuǎn)中每年要消耗金屬襯板上百萬噸，更換磨機襯板的費用約占 選礦廠設(shè)備維修費的1 3.襯板分布在磨機筒體內(nèi)保護筒體和端蓋不受磨損，同時以其 合理的結(jié)構(gòu)形狀提高粉磨效果.普通金屬襯板的厚度約3015

2、0mm, 臺217mX316m 磨機的金屬襯板約25t,一臺316m0m磨機襯板約50t這樣重的金屬襯板的使用壽 命，僅612個月.更換襯板很麻繁，體力勞動強度大;本應連續(xù)運轉(zhuǎn)的磨機，停機換襯板 降低了設(shè)備運轉(zhuǎn)率很重的金屬襯板增加了磨機的慣性，即增加了設(shè)備的啟動阻力矩，增加了運轉(zhuǎn)中 的摩擦能耗磨機的襯板直接影響磨機的生產(chǎn)效率和運轉(zhuǎn)成本 如何從襯板的功能、 原理出發(fā)，改進襯板的設(shè)計方案，選擇適合于襯板運轉(zhuǎn)條件的材質(zhì)，是一個引起了人們 普遍重視的問題.2襯板磨損情況分析金屬礦山選礦廠一般采用濕法磨礦，球磨機襯板的磨損是沖擊、研磨、疲勞和 腐蝕引起的機械磨損和腐蝕磨損的綜合作用的結(jié)果其中腐蝕磨損也占

3、相當大的比重，這是因為襯板處在含有腐蝕性的礦漿中工作，襯板金屬表面的保護層不斷被物料 磨掉，活性表面不斷裸露出來，加速了襯板的機械磨損和腐蝕磨損因此要求球磨機襯 板在承受經(jīng)常性連續(xù)沖擊負荷時有足夠的抗沖擊疲勞強度、變形量小、不斷裂，同時具有較高的耐磨蝕性能只有根據(jù)球磨機的工作條件，合理選用不同類型的襯板，才能提高襯板的使用壽 命，降低消耗3磨機襯板的應用情況311鐵基合金材料襯板用于制造球磨機襯板的鐵基材料主要有4大類:(1奧氏體高錳鋼;(2熱處理馬氏體鋼；(3珠光體高碳鋼;(4合金白口鑄鐵.第一種材料就是我國球磨機廣泛使用的襯板 材料一一高錳鋼，這種材質(zhì)是1889年英國一個工程師所發(fā)明，距今

4、已有一百多年的歷 史了,這種材質(zhì)具有 加工硬化”的特性，即用它做成的機械零件在受到多次強烈沖擊 載荷以后，工作表面硬化而獲得良好的耐磨性能但對于球磨機襯板，特別是黃金礦山 使用的球磨機，筒體直徑較小，其工況不具備使高錳鋼 加工硬化”的條件，再加上這種 鋼不耐腐蝕，因此，球磨機錳鋼襯板普遍磨蝕嚴重，使用壽命較短，一般只有半年左右 大量理論與實踐已經(jīng)證明，用高錳鋼制作球磨機襯板不是很理想的合金材料 .第二、 第三種材料雖然有較高的硬度，在有些磨礦條件下，比高錳鋼耐磨，但由于黃金礦山多 屬石英類礦石，這類鋼種仍不抗磨目前應用最多的是第四種高鉻白口鑄鐵，它是一種 耐磨耐腐蝕性能極好的新型耐磨材料，國外

5、稱為第三代優(yōu)良抗磨材料這種含鉻為 12% 36%的白口合金鑄鐵，有著較高的抗磨性，是因a 20006-15收到1作者，女,39歲,工程師.為它含有特硬的碳化物鑲嵌在堅硬的基體上，如果含鉻高于20%以上不僅硬度 高而且耐腐蝕性能特別好，用它做球磨機襯板壽命比高錳鋼襯板提高216倍經(jīng)上，但這類材質(zhì)一般韌性較差，所以不適用于沖擊載荷較大的球磨機上，以免過早引起斷裂 目前用的一種復合襯板，就是利用高鉻鑄鐵耐磨性較強的優(yōu)點克服韌性差的特點研 制的，這種襯板的結(jié)構(gòu)是在襯板工作表面的主要磨損部位，采用高鉻白口合金鑄鐵制造,讓其重要承擔抗磨蝕的功能，其余機體部分采用韌性好，耐磨適中的低碳合金結(jié)構(gòu) 鋼制造，讓其

6、承擔整體強度，在使用中不發(fā)生脆斷事故，讓其牢固地復合成一體，這種襯 板具有較好的耐磨蝕抗沖擊特性，使用壽命比高錳鋼襯板有較大的提高312橡膠和陶瓷襯板自1914年以來，磨機開始使用橡膠襯板 倒1921年磨機應用橡膠襯板已取得了 大的進展，經(jīng)過不斷地對橡膠襯板的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式和固定方法等的綜合改進，自60 年初以來，橡膠襯板已在選礦廠廣泛應用，許多細磨作業(yè)的磨機中成功地使用了橡膠 襯板這種襯板具有重量輕、耐磨、耐腐蝕、節(jié)電、節(jié)球、噪音低、安裝安全、運 轉(zhuǎn)平穩(wěn)、備件消耗低等一系列優(yōu)點.橡膠襯板的耐磨性主要取決于它在受到磨蝕粒 子的沖撞或粒子壓入其表面時，它不被割斷或劃破而保持彈性的能力，因此對于-

7、200 目占70%,硬度為f=8左右的金精礦進行再磨，最終產(chǎn)品細度為-325目占90%的磨機， 采用橡膠襯板可明顯提高使用壽命我礦二段磨礦M Q 丫1500X3000溢流型球磨機 原用錳鋼襯板使用壽命僅有9個月，而使用橡膠襯板使用壽命為41月,同時降低噪音 和節(jié)能的效果也很明顯.根據(jù)國外大量資料介紹，對于球磨機轉(zhuǎn)速在臨界轉(zhuǎn)速的 75%78%時,鋼球直徑小于80mm,給料粒度小于25mm時,使用橡膠襯板經(jīng)濟效果最 好.所以原球磨機改為橡膠襯板，在磨機轉(zhuǎn)速上應做相應調(diào)整，橡膠襯板的斷面形狀也 不能仿照錳鋼襯板的斷面形狀，它應有自己的特點形狀，目前，一般認為K型斷面為好. 橡膠是一種耐磨性較好的非金

8、屬材料，如果使用條件與它本身的特點相適應，則可顯 示優(yōu)越的耐磨性，就球磨機而言，如果入磨粒度較細，而且物料較松軟，沒有棱角，則使 用壽命比金屬襯板可成倍提高，故目前多用于二段細磨球磨機上.細磨球磨機，有的可以采用陶瓷襯板，據(jù)國外資料介紹，這種陶瓷襯板，含有較高的 含鋁量，在1480C下燒成，產(chǎn)品具有較高的耐磨性和足夠的韌性，比重一般為314,約為 鋼的比重的44%,莫氏硬度為9,這說明它不會被類似石英的磨蝕性礦物粒子刮損或 磨損因此，陶瓷襯板在細磨球磨機中，如果不被鋼球擊破，其壽命可比金屬襯板提高 10倍以上313新型實用的金屬磁性襯板1993年，沈陽光大科技研究所研制出了一種新型襯板 一一金

9、屬橡膠磁性襯板，它 的特點是具有一種能夠自身保護的能力，從而延長使用壽命 31311結(jié) 構(gòu)金屬磁性襯板使用硬質(zhì)條型永久磁鐵作為磁性單元，將數(shù)個磁性單元的N極和 S極相對交錯排列，鑲嵌進保護材料中，組成磁性襯板塊，并形成一系列的磁回路磁回 路的形成極其重要，它體現(xiàn)了兩個功能：其一，將襯板牢固地吸附在磨機外殼上；其二， 吸附磨機中易磁化的物料，如球磨機在運轉(zhuǎn)中磨削下來的鋼球碎球、碎塊以及礦石 鐵粉等，形成襯板保護層31312工作原理在磁性襯板的磁場強度作用下，襯板表面能吸附厚度為35mm左右的保護層，保 護層由球屑或易磁化的礦粉組成由于磁性襯板中磁性單元的 N極和S極交錯排列， 被吸附的保護層呈現(xiàn)

10、波紋狀，對物料有提升作用，同時也連續(xù)不斷地補充損耗的保護 層.保護層是由不同粒度的磁性物料組成的流動層，它在球磨機運轉(zhuǎn)過程中不斷更新. 極細粒易磁化物料穩(wěn)定地吸附在襯板表面，固結(jié)成為保護層的最低層，有效地消除了 襯板自身的磨損.31313使用效果1994年10月,我礦在1#52100 )2200格子型球磨機上使用了金屬磁性襯板，使用 時間兩年半左右，效果很好，既節(jié)約了襯板資金，又減少了停機時間.使用表明金屬磁性 襯板具有下列特點：(1使用壽命長，由于保護層的存在，筒體內(nèi)物料和介質(zhì)對襯板的磨損變成對保護層碎球的磨損，其使用壽命比原錳鋼襯板提高 5倍左右，并且降低鋼球消耗10%左右.(2重量輕,一

11、套同規(guī)格的金屬磁性襯板的重量僅為錳鋼襯板的40%50%同時降低磨機電耗7%左右.(3厚度薄,僅為錳鋼襯板的70%80%,因而提高磨機有效容積5%.(4固定方便，襯板與磨機筒體緊固時不用螺栓，而靠襯板磁力緊貼在磨機筒壁和 端蓋上，不612黃金學報第2卷易漏礦漿.(5減輕了檢修工人的勞動強度，提高磨機作業(yè)率1%以上.綜上所述，金屬磁性襯板結(jié)構(gòu)合理，有所創(chuàng)新,為磨機襯板使用新型材料創(chuàng)出了一 條新路最近開發(fā)的聚氨酯襯板和聚氨酯磁性襯板，性能更好.4降低襯板消耗的途徑411合理選用襯板的材質(zhì)采用適當?shù)哪湍バ虏牧现圃炷C襯板，是提高襯板使用壽命的一個重要方面.如 用耐磨合金代替高錳鋼；用新型高分子代替橡膠

12、；用陶瓷代替金屬；用復合材料代替單 一材質(zhì)；用功能材質(zhì)代替普通的耐磨材料.在選擇材質(zhì)中要綜合考慮一次性投資(成本 和運轉(zhuǎn)成本二個方面，注重總體的綜合效益.412優(yōu)化襯板的結(jié)構(gòu)考慮襯板的功能和磨損，合理設(shè)計襯板的結(jié)構(gòu)型式磨機襯板，不僅保護筒體等不 受磨損，同時還傳遞磨碎礦石能量，控制磨礦介質(zhì)在筒體內(nèi)的運動狀態(tài)因此，襯板的幾 何形狀直接影響磨機的生產(chǎn)能力和襯板、鋼球的消耗.合理的襯板結(jié)構(gòu)形狀，可以把 磨礦介質(zhì)提升到理想的高度，使物料得到足夠的磨碎能量磨機襯板設(shè)計專家認為，在圓筒形球磨機中，多波形襯板的效果最佳，波形襯板的 波峰問題、波峰高度和曲率半徑等因素，對球磨機磨礦效率和襯板的消耗都有很大 的

13、影響，一般情況下波峰高度不應超過該機使用的鋼球最大直徑的一半，棒磨機一般 以單波形為好，波峰的高度根據(jù)使用的鋼棒直徑和磨機轉(zhuǎn)速決定，合理的襯板形狀會 使壽命提高20%30%.413改進粉磨工藝設(shè)計當球磨機選用的材料和形狀已定時，改善球磨機的磨礦條件，也是降低襯板消耗 的重要途徑之一.41311降低磨礦給料粒度球磨機所使用的鋼球直徑大小是隨著給料粒度而變化，給料粒度越大,要求鋼球直徑越大，過大的給料粒度和使用過大的鋼球，不僅影響球磨機生產(chǎn)效率，而且也嚴重 影響襯板和鋼球的消耗，實踐表明，襯板的磨損是隨鋼球直徑的增大而增大為了改善 磨礦給料粒度過大這種狀況，一般應采用如下措施：(1強化篩分作業(yè)，采

14、用閉路碎礦.(2 采用新型細碎和超細碎破碎機.(3對現(xiàn)有的破碎機進行技術(shù)改造.41312 合理裝球和補球合理裝球和補球，既能提高球磨機的磨礦效率，又有助于降低球磨機襯板的消耗， 重要的一環(huán)就是要準確地確定鋼球尺寸，下面是美國兩家公司提出的最佳裝球計算 公式：B=(K22（S W iCs D12B=F W iK1CsSDB鋼球最大直徑（英寸F能使磨機給礦中80?的礦粒通過篩孔的尺寸（微米W i給礦粒度為F時的功指數(shù)S被磨礦石的真比重（t m2D磨機有效直徑（英尺Cs磨機臨界轉(zhuǎn)速（?K1 系數(shù)（棒磨機K=3K2系數(shù)（濕式格子型球磨機 K=330,溢流型球磨機K=35041313適當降低磨機轉(zhuǎn)速磨機

15、的轉(zhuǎn)速是在磨礦生產(chǎn)過程中的主要性能參數(shù)，是球磨機鋼耗、電耗、產(chǎn)量和磨礦產(chǎn)品工藝指標等主要影響因素之一，一般來說,球磨機筒體轉(zhuǎn)速增高，生產(chǎn)能力 有增加的趨勢，可是增產(chǎn)的幅度很小，但襯板損耗、能量消耗卻十分嚴重根據(jù)國外專 家的研究指出，襯板磨損至少和球磨機轉(zhuǎn)速的平方成正比，因此，我們應嚴格控制球磨 機轉(zhuǎn)速51結(jié)論以上從幾個主要不同的方面，對降低黃金礦山球磨機襯板消耗的途徑進行了探討，影響球磨機襯板消耗的因素很多，要解決降低襯板消耗的問題，除了上述提出的幾 種途徑外，還應根據(jù)球磨機的工作條件，綜合考慮影響襯板消耗的各種因素，制定相應 的措施，才能從根本上提高襯板的使用性能和壽命，降低消耗新材料、新工

16、藝、新的粉磨設(shè)備和計算機在線自動控制等新技術(shù)的應用，將為解決襯板消耗的問題提供更有效的途徑712第3期尹金花:有效降低磨機襯板消耗途徑的探討D iscu ssi on on the W ay to L ow Effectively the L in ing Com sum p ti onY in J in huaABSTRACT O n the basis of the reas onab le pow der grinding tech no logy,functi onand quality selecti on of m ill lin ing and the design of the m ill st