橡膠襯板在金源選礦廠球磨機中的應用

秦冠迎 劉民衛 趙 俊 馬國聞

(河南金源黃金礦業有限責任公司)

選礦廠球磨機襯板主要起兩個作用：一是保護球磨機的筒體，襯板將緊緊依附在筒體內側，保護筒體不被鋼球及礦物料進行直接沖擊和摩擦，減少筒體的磨損；二是調整研磨體的運動狀態，球磨機襯板有多種不同形式，可利用不同形式的襯板來調整鋼球的運動狀態，從而增強磨礦效率。一般選礦廠所用襯板8個月需要更換1次，所以使用合理材質的襯板將對選礦廠的生產起到至關重要的作用，將對選礦廠生產經營和技術管理產生極大的推動作用。

河南金源黃金礦業有限責任公司是集采、選、冶一條龍生產的黃金礦山企業，其選礦工藝為重選+浮選。礦山選礦工藝中最重要的環節是磨礦系統，選礦廠總生產成本的40%將用以磨礦環節，其中大約一半用于球磨機的襯板及鋼球消耗，另一半用于磨礦能源消耗。磨礦處理量決定著企業的生產能力，因此，為加大磨礦系統的技改力度，充分發揮磨礦機的作用，提高磨礦機的生產率，增加處理量，降低能耗、鋼耗，是企業挖潛、增效的關鍵所在。為此，河南金源選礦廠針對球磨機原使用的錳鋼襯板在生產調試過程中暴露出一系列問題，進行了改造研究。

1 原錳鋼襯板使用中存在的問題

高錳鋼襯板的使用一直在國內各類金屬礦山的干式、濕式球磨機中占主導地位。高錳鋼襯板具有高耐磨、高韌性、高性價比、適應性能強的優點，但經過長時間的生產使用表明，高錳鋼襯板磨損較快、容易斷裂、壽命短，鋼耗能耗較高且安裝困難，噪聲過大，很多工人會因此出現聽覺障礙。目前，國外已基本不使用該種襯板，但在國內大部分金屬礦山仍然廣泛沿用，但該種高錳鋼襯板已不能適應當前的經濟磨礦和雙增雙節的需求[1]。

金源選礦廠年設計生產能力為120萬t，選礦廠磨礦工藝流程為一段兩閉路，磨浮車間內的球磨機為MQY4.27 m×6.1 m溢流型球磨機，使用的是錳鋼襯板，由于襯板磨損較快，每間隔7—8個月需要進行1次大修，將磨損的襯板更換掉。該種錳鋼襯板在生產使用中存在的主要問題有:磨礦能(電)耗大，鋼球消耗大，噪聲強度高，使用時間短，人員工作量及勞動強度大，作業危險系數較高，檢修時間較長等問題。為了降低能耗鋼耗，延長襯板的使用壽命，減少噪音及維修時間，選廠決定更換使用橡膠復合襯板。

2 橡膠襯板的性能特點

(1)降低磨礦能耗，提高能源效率。選礦廠本著“降本增效，優化五率”的理念，在不影響正常生產的同時，最大限度的降低磨礦單位能源消耗，以提高磨礦環節的能源效率。橡膠襯板厚度薄、重量輕、受沖擊時可以變形，同等條件下，運轉負荷減輕，磨礦單位電耗均有明顯降低的趨勢，節省了磨礦成本，經濟效益得到了很大的提高。橡膠襯板與錳鋼襯板使用對比情況見表1。

(2)耐磨性較好，使用壽命延長。在國內各類濕式球磨機中，傳統的高錳鋼襯板不適宜做球磨機襯板，因為錳鋼襯板具有腐蝕磨損較快、容易斷裂、壽命短、鋼耗能耗較高的缺點，其中以腐蝕磨損最為

表1 橡膠襯板與錳鋼襯板的對比情況

突出。而橡膠襯板是由一種高彈性材料制作而成，用其制作濕式球磨機襯板，不受礦漿腐蝕磨損作用的影響，抗腐蝕磨損性能比高錳鋼襯板強很多，橡膠襯板的彈性也能夠吸收較大尺寸的磨礦介質產生的沖擊，從而保護磨機結構。所以，橡膠襯板在濕磨生產中顯示出良好的耐磨特性，可以延長襯板和傳動齒輪的使用壽命，其使用壽命是錳鋼襯板的1.5～2.5倍[2]。

(3)降低生產噪聲，改善磨礦環境。選礦廠磨礦車間噪音的主要來源是球磨機運行中產生的高輕度噪聲，球磨機的噪聲污染日益加劇，強烈噪聲對工人的健康構成了較大的威脅。錳鋼襯板磨機的生產噪聲很大，金源選礦廠球磨機的噪聲一般為100～105 dB，大大超過了環保規定，嚴重危害工人的聽覺健康。磨礦車間工人在噪聲環境下工作，在強烈噪聲的持續作用下，會引起聽覺器官形態改變，即發生器質性病變，引起聽力下降，甚至職業性耳聾。因此，控制球磨機運行噪聲是現代化選廠文明生產的重要進展方向。由于橡膠襯板是一種高彈性材料制作的襯板，當磨礦介質撞擊橡膠襯板時，它可以緩解沖撞摩擦時產生的噪音，從而減少噪音污染，改善磨礦車間的工作環境，保障工人的身心健康[3]。

(4)襯板重量輕，安裝簡單安全。橡膠襯板比高錳鋼襯板輕。一塊高錳鋼襯板重量一般約為400 kg，給運輸和安裝都帶來不便，在大修裝卸襯板時，經常會有因襯板太重而導致工人受傷的事件發生，且工人勞動強度較大。而單塊橡膠襯板僅60 kg左右，較重的單塊提升條也不超過200 kg，不足高錳鋼襯板重量的一半，可有效減輕檢修襯板的勞動強度、避免裝卸襯板的危險事故，保障作業人員安全，節省安裝時間和維修費用，相對提高球磨機的作業率。

3 使用橡膠襯板前后生產指標對比

球磨機使用橡膠襯板前后生產指標對比結果見表2。

表2 使用橡膠襯板前后生產指標

由表2可知，球磨機使用橡膠襯板后，處理能力由3 500 t/d提高至3 580 t/d，總回收率提高了0.39個百分點，球磨機使用前后排礦細度-0.074 mm粒級含量分別為20.56%和19.25%；使用橡膠襯板的結果表明，排礦細度、磨礦濃細度均能保持在使用錳鋼襯板的水平。

4 使用橡膠襯板前后經濟效益對比

使用橡膠襯板前后經濟效益分析結果見表3。

表3 使用橡膠襯板前后經濟效益分析

由表3可知，使用橡膠襯板后，鋼耗及電耗較之前均有所下降，合計下降0.27元/t，按年處理礦石105萬t計算，使用后每年可節省成本28萬元以上，經濟效益顯著。

5 結 語

河南金源黃金公司選礦廠采用橡膠復合襯板替代原高錳鋼襯板后生產實踐表明，有效延長了球磨機襯板的使用周期，降低了磨礦能耗、鋼耗，降低了作業人員的勞動強度，減少了維修作業時間，提高了人員大修作業的安全系數，降低了球磨機噪音，極大地改善了人員工作環境；并且球磨機的生產能力及各產品細度較使用高錳鋼襯板時均有提高，經濟效益和社會效益顯著。