波紋型筒體襯板在球磨機上的應用

摘要：隨著我國經濟的發展以及工業的進步，各礦業公司對大型球磨機襯板的材料選擇及工藝設計都有所提升，球磨機襯板的形狀對球磨機的產量及能耗影響較大。文章根據球磨機的工作原理及襯板的工作情況，經過大量考察分析確定將鍥型筒體襯板改造為長塊波紋型筒體襯板，通過改造后的襯板工藝實踐后效果良好。

關鍵詞：球磨機；波紋型筒體襯板；材料選擇；工藝設計；研磨體 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD453 文章編號：1009-2374（2015）15-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.020

中條山有色金屬集團有限公司篦子溝礦業公司選礦廠自20世紀50年代建礦投產運行至今，一直是使用4臺Φ3.2×3.1格子型球磨機。4臺球磨機筒體襯板一直用原仿蘇初期設計的鍥型襯板（搭接螺栓固定式）。經過多年的使用，發現球磨機襯板存很多缺陷，我單位工程技術人員通過實地考察及實驗研究證實把鍥型筒體襯板改造為長塊波紋型筒體襯板可以起到更好的研磨效果，能夠降低能耗提高產量。

1 球磨機及其襯板簡介

1.1 球磨機工作原理

在選礦工業中，球磨機筒體內的軸線按規定的轉數回轉時，裝在筒內的破碎介質和礦石在離心力和摩擦力的作用下，隨著筒壁上升到一定高度，然后脫離筒壁自由落下或滾下。礦石的破碎主要是靠破碎介質落下時沖擊力和運動時的磨剝作用。礦石從圓筒一端的空心軸頸不斷地給入，而磨碎以后的產品經圓筒另一端的空心軸頸不斷地排出，筒內礦石的移動是利用不斷地給入礦石的壓力來實現。

1.2 球磨機襯板作用及選用

球磨機襯板主要有兩方面作用：一方面球磨機襯板可以保護筒體，使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和磨擦，另一方面可以利用不同形式的襯板來調整研磨體的運動狀態，以增強研磨體對物料的粉碎作用，有助于提高磨機的粉磨效率，增加產量，降低金屬消耗。一般情況下，球荷（球磨機內裝球量）摩擦程度主要與襯板表面凹凸不平程度有直接關系，球荷的摩擦系數越大，打擊力越強所以粗磨時一般選擇摩擦系數大的不平滑襯板，反之在細磨時候多選擇打擊力小的平滑襯板。

隨著物料粉磨技術的快速發展球磨機逐漸趨向大型化，所以對襯板的材料性能各方面也提出了更高的要求，目前球磨機中應用的材料主要有高錳鋼、高鉻鑄鐵、中碳鋼、橡膠等幾大類，在我國球磨機的襯板材料高錳鋼逐漸被中合金鋼襯板代替，成為市場發展的

主流。

筒體襯板不僅能夠保護筒體，而且對研磨體的運動規律也有一定影響，一般情況下襯板的形狀和材料都不同主要是為了適應不同的工作狀態如粉碎或細磨等要求。當以粉碎為主時，除了要求襯板具有很好的抗沖擊性能外，還需要襯板對研磨體要有較強的推舉能力。當以細磨為主時，襯板的突出、對研磨體的推舉作用，沖擊都較小，但是研磨作用較強，所以我們通常要求襯板具有良好的耐磨性能。

2 球磨筒體襯板現狀及存在的問題

2.1 筒體襯板種類、數量較多

一套筒體襯板有13種型號，共計74塊（1#、2#為98塊），其中：3#、4#蘇式型兩臺Φ3.2×3.1m，除1#、2#、3#襯板各21塊外，其余4#～13#襯板各1～2塊不等，由13種型號共計74塊組成為1套的鍥型筒體襯板。每套重量=20.118噸。1#、2#兩臺加長型球磨機，比上述多24塊的14#加長襯板，超重：245kg×24=5880kg。

2.2 筒體緊固螺絲多，安裝拆卸不便利

現用鍥型筒體襯板在球磨機筒體上的安裝是靠螺絲緊固。每塊鍥型筒體襯板凸弧中部有兩個螺孔，前端薄沿處對應存有兩個U形插孔，其安裝是采用互相搭接的形式，前邊一塊襯板壓后面一塊襯板，用同一顆螺絲緊固兩塊襯板，安裝一套74塊的筒體襯板，需耗用148套螺栓緊固。

以3#Φ3.2×3.1m球磨機為例：在軸向3.1m長的筒體外表面上，間隔分布著6列（或6圈）螺栓（或螺孔），每列沿筒體徑向均勻分布24個螺栓，加上兩個人孔門的4個襯板緊固螺栓，共計需緊固螺栓24×6+2+2=148套（且1#、2#球磨為8列螺栓，計196套螺栓）。

襯板的型號不同、長短不一，所以在安裝各襯板時候需互相交錯，而且襯板質量破碎及其他因素的故障在檢修更換一塊筒體襯板時，需松動周圍的幾塊襯板和螺絲，十分費工費時，工作效率又較低。

（1）設備維護工作量大，筒體襯板除了正常檢修及定期維護時螺栓全緊一遍外，由于緊固筒體襯板的螺絲及螺帽多，設備運轉中容易造成螺絲松動及折斷情況，沿螺絲漏礦漿現象難以杜絕，需經常性地停車緊螺絲，這樣開停車次數的增加，進而造成選礦過程波動不穩定，既影響選別指標，又導致車間文明生產難以到位；（2）據有關資料反映，鍥型筒體襯板較易被打壞。這個原因除了與材質及筒體不圓度、緩沖墊層性能有關以外，還與它本身的外形型狀有關，所以經常需局部更換3～5塊加以解決；（3）對大齒輪的運行有一定影響。由于靠近大齒輪圈下約200mm處有一圈螺栓，螺絲若被打斷，不僅礦漿易進入齒輪傳動機構影響潤滑性能，而且易造成事故。為此，我礦早已在大齒圈處進行了補焊內擋罩的措施，給予了解決，但同時也造成維修工人緊固此處的螺栓比較困難。

上述現狀和問題，有原設計存在缺陷的原因，也有制造廠家生產工藝不過關等原因。因此，為克服解決以上存在的各種問題，我們需要對襯板形式及安裝方式加以科學合理的改進。

3 改造實施方案

2008年篦子溝礦業公司組織人員前往云南易門獅鳳山銅礦的木奔選礦廠進行考察。該礦使用的球磨機為Φ3.2×3.1格子型球磨機，與篦子溝礦業公司球磨機相同。其球磨機筒體襯板一直使用“長塊波紋襯板”，每套襯板使用壽命達5200小時以上。為此，我們將鍥型筒體襯板改造為長塊波紋型筒體襯板。通過幾年來長塊波紋型筒體襯板的使用，效果較好，每套襯板的使用壽命達4000小時以上。

使用長塊波紋型筒體襯板主要存在以下五方面的優點：（1）長塊波紋型襯板與原初始設計的鍥型筒體襯板厚度一樣，都是120mm，重量也都是20噸左右，外形為底部與現用的鍥型襯板相同，頂部表面除原鍥型襯板凸弧提升鋼球部位外，在前側及端部多鑄起一道棱墻邊，增強了提升鋼球的功效和臺效；（2）長塊波紋型筒體襯板種類及安裝數量減少：共計6種59塊，只有30套緊固螺栓，合計20.87噸；（3）長塊筒體襯板采用壓條固定襯板的方式，筒體上只有中部一列24個緊固螺栓外，筒體是光滑密封的，筒體漏礦漿現象大為減少，保護并延長了大齒輪使用壽命，隨著螺絲螺帽的有效減少，不僅方便了安裝，而且減少了檢修安裝和停車緊螺絲的時間，有利于選礦操作；（4）安裝時在兩塊長塊波紋筒體襯板中或隔幾塊間要夾一塊木板條，有利于接合及減少襯板間互相碰撞，延長了使用壽命，又方便了檢修時的拆卸；（5）球磨機運轉率高，機械故障事故率大大降低，使設備使用周期延長、消耗減少、工人勞動強度大大降低，費用也得以降低。

4 結語

通過新老襯板使用情況對比發現，使用新型波紋型筒體襯板不僅減少和節約了螺栓，而且每噸處理礦量消耗襯板大大減少，節約了生產成本。改造前，筒體襯板平均使用時間為3114h（4.3個月），改造后，筒體襯板平均使用時間預計為4500h（6.2個月），每年可減少襯板費用：（365×24/3114-365×24/4500）×160000×4+（365×24/3114-365×24/4500）×48000×2=63.77萬元。筒體襯板使用壽命的延長，提高了設備運轉率，大大減輕了工人的勞動強度，節約了生產成本，滿足了礦業公司的生產經營要求。

參考文獻

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作者簡介：曹勇（1968-），男，遼寧沈陽人，中條山有色金屬集團有限公司工程師，研究方向：設備采購運行管理。

（責任編輯：秦遜玉）endprint