球磨机金属衬板与磁性衬板的对比分析

目前随着球磨机的技术进步，对于其部件的铸造材料的要求也在不断升级，就以球磨机衬板来说，现在球磨机设计十分注重对球磨机衬板的选择，下面来具体分析一下不同材料的球磨机衬板优缺点。

球磨机的衬板在工作时受到磨球及物料的冲击、磨剥作用以及磨损和腐蚀的交互作用，使得衬板表面材料的不断迁移。目前球磨机越来越趋于大型化对衬板的材料也提出了新要求，要提高球磨机衬板的使用寿命及耐磨性问题，可以从两个方面来着手：一是研发新型的能适合工况的耐磨材料；二是从磨矿工艺方面来改善衬板所处的磨损环境。下面就衬板的材质进行分类说明。目前球磨机使用的衬板材料主要有以下三种：金属衬板（高锰钢衬板、合金钢衬板）、磁性衬板和橡胶衬板。

1、金属衬板

金属衬板一般都是高锰钢衬板，高锰钢是历史悠久的耐磨材料，是球磨机使用时间较长、较普遍的一种材料，我公司所生产的球磨机采用的也是高锰钢衬板，它有良好的加工硬化性能及有良好的强度和韧性，并能在大冲击载荷作用下加工硬化，当高锰钢在强烈冲击后，产生加工硬化表面硬度可由HB170~225提高到HB500~800，适用于带强烈冲击载荷的工况。由于在中小型球磨机上，衬板所受的冲击不够，因而高锰钢难以产生加工硬化。这样表面硬度低，其耐磨性就不能充分被发挥出来，从而导致衬板的耐磨性降低，使用过程中衬板的磨损量加大，降低使用寿命缩短。并且高锰钢屈服强度低，在使用过程中弯曲变形等现象。因此传统的高锰钢被替代是必然的趋势。为了克服传统高锰钢的不足，可通过合金化、提高碳含量等手段，使得高锰钢屈服强度、硬度均有所提高，但在中小型球磨机中还是达不到完全加工硬化的效果。而且高锰钢衬板重量大，使得每次检修时间长劳动强度大，这都给生产带来诸多不便。

高铬铸铁是国内外公认的耐磨性能较好的材料，含碳量和含铬量高，碳量决定碳化物的数量，铬量决定碳化物的类型。高铬铸造铁既具有高硬度，又具有一定的韧性。在水泥磨机衬板上的使用可取得良好的效果，一般使用寿命可达8年以上。但在使用这类脆性材料时，衬板的受力面积宜减小厚度宜增加，这样才能充分发挥高铬铸铁耐磨性的潜力。然而在湿式磨机中采用高铬铸铁衬板时，由于相界腐蚀加速了衬板的磨损，使用寿命虽有所提高，但综合经济效益并不显著，湿式球磨机的使用衬板的使用与安装都比较复杂。故高铬铸铁在湿式磨机衬板上的使用难于推广。

2、磁性衬板

磁性衬板是一种新开发出来的耐磨衬板，现以广泛应用于国内大中型矿山磨矿作用中，并受到了良好的效果。磁性衬板是靠磁力将钢球和磁性矿物粉吸附在衬板表面来抵御磨矿介质及物料对衬板的冲击、磨损，从而延长衬板的寿命。同传统的高锰钢衬板、合金衬板相比，具有使用周期长、重量轻、厚度薄、磨矿粒度细、噪音小、密封性好、节球又节能等特点，大大降低了工人的劳动强度。

球磨机的磁性衬板是由锶铁氧体陶瓷磁块和防锈不锈钢外壳组成的，衬板的表面由铁矿粉、小球及碎球组成的物料自衬层，吸附在衬板表面，并形成正弦波峰。运行一段时间后会形成较久坚硬垫层，垫层上面有物料和小球组成的流动层。并且矿石中的磁性物料及介质粉末会形成耐磨保护层，能够保护磁性为衬板母体，这样不仅能延长衬板的寿命，也能相应降低球的消耗量。

磁性衬板在生产中比高锰钢衬板重量要轻，且厚度薄。磁性衬板的质量仅为高锰钢的40%左右，厚度也仅为60%左右。磁性衬板也比高锰钢衬板便于安装，它是靠磁力吸附在筒壁上的，减轻了工人的劳动强度。在某厂生产实践调查发现，磁性衬板可增加球磨机有效容量约1.7立方米，相当于增加了容积5%，而且磨矿能力也提高了6%，通过粒度分析，安装磁性衬板的磨机比不安装的磨矿粒度要好。对于耗电分析，安装磁性衬板其相对节电率为8.4%，一年节电可达130万KWh。

虽然磁性衬板在应用中有很好的经济效果，但也存在一些不足之处，在进口端，磁场力较弱使得保护层相对薄，磨球直接冲击使消磁块，这样进口端的衬板寿命就没有筒体内部衬板长。中途必须停机更换，这样对生产带来了不便，影响设备的生产效率。安装时对筒体壁和端盖的表面度要求较高，不容许有凹凸不平的现象，出口和入口端盖的磁性衬板安装的磁力方向要与受到的离心力方向垂直。还有磁性衬板一般不用于磨球大于直径100mm的球磨机，因为球径越大其冲击力也大，而磁性衬板抗冲击性较差会使衬板褪磁较快。由于磁性衬板的经济效益和社会效益比较显著，具有实用性，因此它还是有广泛的推广价值。

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