關于球磨機如何添加鋼球和降低襯板磨損的研究

邊江

摘 要 球磨機是冶金、選礦、建材、化工、發電、陶瓷等工業部門各種材料制備的重要設備，球磨機的能源消耗在整個工序都占有很大的比例。球磨機里面裝有各種規格的鋼球和各種形狀的襯板，如何添加鋼球、保護襯板降低磨損，對球磨機的生產至關重要。本文介紹了球磨機鋼球添加的方法和如何降低襯板磨損的幾項措施，對如何提高球磨機產能和降低損耗進行了研究分析。

關鍵詞 球磨機;鋼球;襯板

球磨機是冶金、選礦、建材、化工、發電、陶瓷等工業部門各種材料制備的重要設備。球磨機里面裝有各種規格的鋼球和各種形狀的襯板，如何添加鋼球、保護襯板降低磨損，對球磨機的生產至關重要。

1鋼球添加的研究

球磨機鋼球是球磨機設備研磨物料介質，通過球磨機鋼球之間鋼球與物料之間的碰撞摩擦產生磨剝作用。球磨機工作過程中，研磨體鋼球級配是否合理關系到設備的工作效率高低，只有保證各種球有一定比例，才能與被磨物料的粒度組成相適應，才能取得良好的磨礦效果[1]。合理選擇球磨機鋼球的級配，是提高球磨機產量質量必不可少的措施，下面我們就來看怎樣能得到球磨機研磨體鋼球介質的合理級配？

1.1 球磨機鋼球級配的基本原則

①處理硬度大粒度粗的礦石，需要有較大的沖擊力，需要裝入尺寸大些的鋼球，即物料越硬，鋼球直徑越大;②磨機直徑大，沖擊力就大，選鋼球直徑小;③使用雙倉隔板的，球徑應比同樣排料斷面的單層隔倉板小;④一般四級配球，大、小球少，中間球大，即“兩頭少，中間多"。

1.2 球磨機鋼球配比時要考慮因素

①設備型號，如筒體直徑和長度;②生產要求，即用戶對物料研磨細度的標準;③物料性質，指被研磨物料的初始粒度、硬度及韌度;④規格大小，規格大小要注意，不能一味地追求大規格。

1.3 球磨機鋼球添加技巧

球磨機鋼球配比要根據你的磨機有效長度，是否帶輥壓機，進料粒度多大，用的什么襯板及結構，預想的篩余細度和比表，用多少鉻的球，轉速多少等因素綜合判斷。球磨機安裝好后，球磨機大小齒輪需要嚙合，處理量也是要逐漸加大，待球磨機正常連續運行兩三天后，檢查大小齒輪嚙合情況，待一切正常，打開球磨機人孔蓋第二次添加余下20%鋼球。

球磨機鋼球的配比是一個比較復雜的技術性問題。每個選礦廠都必須認真分析自己的實際情況，通過長期研究、積累才能找出適合自己的裝球配比。另外，鋼球配比還包括球徑大小和數量多少，依據所有信息決定比例，務必做到恰到好處，多一分不行，少一分不可。

2降低襯板磨損

球磨機筒體的內表面一般都裝有各種形狀的襯板。襯板是球磨機的主要易損件，其使用成本約為產品售價的2%～3%，襯板的性能和使用壽命是用戶都非常關心的問題。

2.1 襯板的功能

（1）保護筒體與增強筒體剛度。筒體是球磨機的重要部件，且價格較貴，筒體內安裝襯板后，筒體不會直接承受磨礦介質和被磨物料的沖擊和研磨，從而保護了筒體，延長了筒體和整個設備的使用壽命。襯板和筒體緊密地結合在一起，還起到了增強筒體剛度的作用。

（2）傳遞能量。在筒體回轉過程中，借助于襯板表面的特殊形狀與摩擦力，將球體提升到一定的高度，賦予其一定的位能和拋落動能，使它們產生符合粉磨工藝要求的“圓弧一拋物線”運動軌跡，沖擊和研磨物料[2]。

2.2 襯板磨損原因分析：

（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。

（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。

2.3 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。如何降低襯板磨損？

（1）合理選擇鋼球和襯板。合理的選擇鋼球和襯板是降低襯板磨損的重要途徑，因此需要從鋼球的大小、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，礦粉是鋼球的兩倍左右，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。另外，需要注意襯板的材質與硬度，合理選擇襯板的熱處理工藝[3]。

（2）襯板采用新材料。襯板材料選擇的基本要求可概括為：在一定的沖擊載荷作用下具有較高的耐磨性。包括以下3個方面：①襯板整體上硬度、組成、結構均勻。②具有較高的沖擊疲勞持久性，能抵抗一定強度的沖擊。③具有較低的磨損率，使用過程中不變形、不破碎。

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，就比較理想地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，復合襯板是傳統襯板的兩倍作用，大大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，但在應對襯板老化與襯板磨損等問題上有很大的發展空間。

（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。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。

參考文獻

[1] 段希詳，曹亦俊.球磨機介質工作理論與實踐[M]北京：冶金工業出版社，1999：55.

[2] C.E.安德烈耶夫，B.A.別洛夫.有用礦物的破碎、磨碎與刷分[M].北京礦業學院，譯.北京：中國工業出版社，1963：171.

[3] 段希祥.破碎與磨礦：第二版[M].北京：冶金工業出版社，2006：56.