φ150mm復相耐磨鑄造鋼球應用試驗

朱國慶 陳磊 賈宏杰

（和靜縣備戰礦業有限責任公司 和靜 841300）

球磨機使用鋼球大致分為鑄造球和鍛造球兩類。通常鑄造球直徑小于120mm，用于球磨機中；大直徑磨機或半自磨機要求鋼球直徑較大，基本為鍛造鋼球。鑄造球又分鉻系鑄造和非鉻系鑄造，其中低鉻球鉻含量1-4%，中鉻球鉻含量5-9%，高鉻球鉻含量大于10%。中低鉻鑄球耐磨性能差，綜合性價比不高。高鉻耐磨球性能較好，但沖擊韌性差，在大直徑磨機中使用易發碎裂。鍛造球分普通鍛造鋼球和新型斜切輥鍛鋼球[1]。普通鍛造鋼球是以軸承鋼為原料，高溫加熱然后通過氣錘等設備進行鍛打成型，再經過熱處理，表面硬度可以達到HRC48，但因材質淬透性較差，淬火深度只有15mm 左右，其芯部硬度一般只有HRC 30，因此單耗較高。新型斜切輥鍛鋼球是以B3 鋼（高碳鋼）棒材為原料，經高溫加熱，在斜切輥鍛機軋制成型，經過淬火處理后，淬火深度可以達到30mm 左右，表面硬度HRC＞58，沖擊韌性大于21焦耳，缺點是成本較高[2]。

備戰公司選廠φ5522 半自磨磨機添加φ180mm鍛造鋼球，其磨耗平均為300g/t，單價較普通鑄造球高出1500 元。為進一步降低磨耗和生產成本，選廠為此開展了復相耐磨鑄造鋼球應用試驗。

1 耐磨鋼球特點

復相耐磨鑄造鋼球具有強度高、韌性強、耐疲勞等優良的綜合性能。該鋼球是以錳、硅、鎳為相變元素，經復合孕育和特殊的熱處理工藝，形成高性能復相貝氏體球墨鑄鐵。初始表面硬度在HRC（50-52），沖擊韌性大于22J/cm2，鋼球研磨過程中表面硬度會不斷提高，大大提高鋼球耐磨性。此外，鋼球中球狀石墨成分使其重量較普通鑄造鋼球輕，磨機負荷降低，起到一定的節能作用。

2 初裝球的確定

根據磨機給料粒度，確定試驗鋼球直徑150mm，4 月1 日起開始在選廠磨礦工段2 系列5522 半自磨機使用，初裝球量為20噸，試驗過程中鋼球補加量為200g/t（入磨礦量計）；1 系列仍然使用180mm 鍛造鋼球。每月進行局部流程考查，對比5522 半自磨機磨耗、排礦細度、分級機溢流細度及鐵精粉的細度、品位，試驗為期2個月。

3 試驗數據與分析

試驗期間的鋼球磨耗、精礦品位指標對比，見表1；局部流程考察指標：半自磨磨機排礦細度、分級機溢流細度、精粉細度，結果見表2;φ150mm 鋼球破碎和失圓情況，結果見表3。

由表1可知，試驗期間兩個系列入磨品位相當，2系列精粉品位比1 系列精粉品位高0.68%，φ180mm鍛造鋼球和φ150mm 鑄造鋼球磨耗分別是279g/t、204g/t。使用φ150mm鑄造鋼球單耗降低26.88%，單位成本降低22.75%。

表1 1、2系列生產指標對比表

表2 局部流程考查對比表

由表2 數據可知，2 系列精粉品位比1 系列精粉品位高0.68%，φ180mm 鍛造鋼球和φ150mm 鑄造鋼球磨耗分別是279g/t、204g/t。2系列φ5522半自磨機排礦、分級機溢流、精粉細度分別比1 系列高出6.34%、5.29%和3.43%，2 系列-200 目生產能力較1系列高出0.1 t/（m3·h）。上述結果表明：處理該類礦石時，使用φ150mm 鋼球，更適宜提高半自磨磨機磨礦排礦細度和-200 目生產能力，精粉細度和品位也隨之提高。φ180mm鋼球直徑偏大，不能充分發揮研磨作用，鋼球自身磨損較快。

表3 φ150mm鋼球破碎和失圓情況統計表

由表3可知，φ150mm 復相耐磨鑄造鋼球平均破碎、失圓率分別為1.17%和4.43%，兩項指標均達到試驗要求。

4 結論與建議

（1）針對目前入磨礦石粒度，φ180mm 鋼球直徑偏大，無法充分發揮研磨作用，導致精粉品位降低。

（2）試驗表明，φ150mm 鋼球可有效提高5522 磨機磨礦細度和-200目生產能力，分級機溢流、精粉品位隨之提高。

（3）φ150mm 復相耐磨鑄造鋼球較φ180mm 鍛造鋼球單耗降低26.88%，單位成本降低22.75%。另外其破碎率、失圓率指標滿足生產要求。

（4）為進一步提高5522 磨機磨礦細度并保證磨機臺時處理量，建議將180mm 鋼球和150mm 鋼球按一定比例搭配使用。