球磨機襯板磨損分析及對策研究

岳建國+岳衛國+王廷勇

摘 要：球磨機是一種應用廣泛的磨粉設備，利用離心力和摩擦力的原理工作，具有作業率高、工作溫度高等特征，因此常常被用于冶金、礦山等行業之中，并取得了良好的效果。但球磨機在工作中，極容易造成襯板的磨損和損壞，從而影響球磨機的使用壽命，本文將從球磨機襯板磨損的成因入手，深入研究球磨機襯板磨損的對策，以供相關從業人員借鑒學習。

關鍵詞：球磨機；襯板；磨損；硬度；鋼球

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.190

0 引言

球磨機是建材、礦山、冶金、等行業使用廣泛的粉磨機械，襯板是球磨機中的重要組成部分，一方面起到保護磨機的作用，另一方面襯板通過提升磨球和礦物，對物料進行粉碎和研磨。提高襯板的耐磨性和使用壽命就成為磨機備件制造商的迫切課題。本文將立足于球磨機的運行工況，提出具有參考價值的應對措施。

1 球磨機襯板磨損情況分析

1.1 襯板與鋼球之間產生磨損

球磨機的工作原理是利用筒體轉動，并按照作業的實際需要，將鋼球提升到一定的高度后以拋物線下落，沖擊筒內的物料，從而使物料和襯板充分摩擦。因此在連續的工作下，鋼球與襯板會出現嚴重的磨損現象，這與物料的硬度有著直接的聯系。除此之外，襯板的磨損現象還與鋼球的耐磨性有關，在鋼球滑動之中，會增加襯板與鋼球的摩擦力，并且摩擦力隨著鋼球的硬度增大而增大，不僅會導致襯板的損壞，還極有可能引起安全事故，造成設備損壞甚至威脅作業人員的生命安全。同時，襯板的磨損情況與鋼球的數量也有著直接關系，球磨機中的鋼球越多，襯板的損耗程度也就越高，因此需要注意鋼球數量與作業效率之間的辯證關系，否則會造成襯板的斷裂，影響磨粉工作的連續性。此外，在實際的應用中發現，鋼球的大小和提升的高度也會對襯板產生差異的影響，鋼球的直徑越大，被提升的高度越大，初速度就越大，鋼球在翻滾之中產生的沖擊力越大，因此相比直徑較小的鋼球，越大的鋼球造成的磨損越嚴重。相關工作人員需要做好鋼球數量、大小的合理搭配，平衡好效率與安全性之間的關系，避免襯板斷裂、漏漿的情況發生[1]。

1.2 襯板的材質、熱處理工藝不合理

襯板的材質及熱處理工藝直接決定襯板的機械性能，會對襯板的磨損情況產生重要影響；如果襯板材質選擇不當，熱處理工藝不合理，會大幅度降低襯板的抗疲勞強度和使用壽命，就無法滿足球磨機磨粉作業的要求，甚至出現塑變起鼓等問題。對襯板進行熱處理，是降低球磨機襯板磨損的重要途徑，因此要根據襯板的材質，選擇合適的熱處理工藝。然而在實際的工作中，相關工作人員缺乏對襯板材質的認識，從而熱處理的工作中，對襯板的加工不足，不僅沒有起到強化的作用，反而使襯板的強度更低，在受到鋼球、物料的撞擊時，就會出現塑性變形的現象。熱處理工藝不合理，還會影響襯板的屈服強度，使球磨機螺栓在巨大的剪切力的作用下，發生斷裂的現象。

1.3 球磨機運行的影響

一旦球磨機處于不正常的運行狀態，也會給襯板的使用帶來不良的影響。一般來說，球磨機中的鋼球與物料是混合在一起的，因此當鋼球以拋物線的狀態沖擊襯板使，物料會起到一定的緩沖作用，逐漸的將物料磨細。當設備低負荷運行時，鋼球就會直接沖擊襯板，從而造成襯板的嚴重磨損，甚至發生斷裂。相關工作人員需要重視這個問題，保證球磨機的正常運行。

2 球磨機襯板磨損的應對措施

2.1 合理的選擇鋼球和襯板

合理的選擇鋼球和襯板是降低襯板磨損的重要途徑，因此相關工作人員需要從剛球的大小、數量，球磨機襯板與鋼球之間的硬度比值入手，從根本上降低球磨機運行過程中襯板的損耗。一般來說，球磨機襯板與鋼球的硬度比要控制在1：0.8左右，其次需要控制球磨機內礦粉與鋼球的比例，一般來說，礦粉是剛球的兩倍左右，一旦這個比例失調，很容易造成球磨機低負荷運行，從而導致鋼球直接沖擊襯板，引起襯板的斷裂。相關工作人員還需要控制好襯板的材質與剛球的硬度，這兩個方面都需要按照規定，并做好鋼球與襯板的合理搭配，例如鋼球的硬度如果為HRC37，那么襯板的硬度應該為HRC43，根據襯板的材質與硬度，合理的選擇襯板熱處理工藝[2]。

2.2 采用新材料襯板

隨著技術的進步，新材料襯板也開始應用于球磨機中，例如用橡膠與硬質合金鋼組成的復合襯板，就比較理想的解決了襯板的韌性與剛度的矛盾，減少了襯板在運行過程中受到的沖擊力。相比普通襯板，復合襯板的耐熱性與強度都有大幅度的提升，尤其在使用壽命方面，復合陳板是傳統襯板的兩倍作用，大大的提高了企業的經濟效益。此外，復合襯板的工作噪音小、重量輕，易于推廣，但缺乏實踐，但具有廣闊的市場前景，在應對襯板老化與襯板磨損等問題上，都有很大的發展空間。

2.3 控制好球磨機的運行狀態

控制好球磨機的運行狀態也是應對襯板磨損的重要舉措，當球磨機呈現低負荷運行時，需要及時調整球磨機的進礦量，從而提高礦的可磨性系數。在襯板的安裝環節，需要對不吻合的部件進行挖補處理，從而使襯板充分的融入球磨機的工作體系之中，相關工作人員在襯板安裝之后，要進行反復的調試，并進行詳細的記錄，保證球磨機內固定螺栓具有一定的預緊力，以防在球磨機作業當中螺栓松動。此外，還需要及時的更換襯板，一般來說，只要操作得當，需要12個月更換一次襯板，做好充分的檢查工作，并根據實際情況主動調整襯板的位置，在一定程度上能夠減少襯板的損耗[3]。

3 結語

綜上所述，為了應對球磨機襯板磨損等問題，需要研究襯板磨損的成因，并提出相應的措施，例如，合理的選擇鋼球和襯板、控制好球磨機的運行狀態、采用新材料襯板等，從而減少運行當中的不必要的損耗。

參考文獻：

[1]李衛，周平安，陳華輝.耐磨新材料新技術研究開發與耐磨材料產業化——第十屆全國耐磨材料大會述評[J].鑄造，2014（07）：503-510.

[2]王定祥.球磨機襯板磨損失效分析與選材[A].中國機械工程學會.2012中國鑄造活動周論文集[C].中國機械工程學會：2012：8.

[3]祖方遒，陳忠華，魯幼勤.金屬襯板材料的發展及其磨損失效機制概述[J].現代鑄鐵，2010（03）：24-30.