球磨機(jī)襯板磨損原因分析及改進(jìn)

某選礦廠設(shè)計(jì)的磨礦分級(jí)流程，其生產(chǎn)能力為600萬t/a，原礦硬度HV13～14，采用一段閉路，配置3臺(tái)M5.03×8.5型溢流型球磨機(jī)和3臺(tái)7-Ф660型水力旋流器，球磨機(jī)入磨粒度為-10mm占92%，旋流器溢流濃度為36%，細(xì)度為-0.074mm占為68%～70%。

該系統(tǒng)自投產(chǎn)以來各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)均符合要求，運(yùn)行狀態(tài)良好，但球磨機(jī)襯板在使用6個(gè)月后出現(xiàn)了部分磨漏現(xiàn)象。1套球磨機(jī)筒體襯板共計(jì)320塊，更換一次襯板需停產(chǎn)3d，且工作強(qiáng)度大。為減少成本投入，增加球磨機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，決定對(duì)球磨機(jī)襯板進(jìn)行改造，使其達(dá)到預(yù)定的使用要求。

襯板磨損原因分析

1、磨損機(jī)理

球磨機(jī)襯板是用來保護(hù)筒體，使筒體免受研磨體和物料的直接沖擊和摩擦。同時(shí)也利用不同形式的襯板，調(diào)整研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以增強(qiáng)研磨體對(duì)物料的粉碎作用，從而有助于提高粉磨效率，增加產(chǎn)量，降低金屬消耗。

球磨機(jī)襯板大多數(shù)是用金屬材料制成的，也有少量用非金屬材料制造。當(dāng)以粉碎為主時(shí)要求襯板對(duì)研磨體的推舉能力要強(qiáng)，襯板在具有良好的抗沖擊性能的同時(shí)還要有高的耐磨性能。

高錳鋼具有足夠的抗沖擊韌性，在受到一定的沖擊時(shí)表面能夠硬化，變的堅(jiān)硬耐磨。

2、襯板的形狀分析

球磨機(jī)襯板較常見的磨損形式是槽溝形磨損。為避免此類情況的發(fā)生，可對(duì)磨機(jī)襯板的表面形狀進(jìn)行改進(jìn)，使研磨體從分布的各滑槽中落下來。要確保研磨體運(yùn)行軌道，一個(gè)解決辦法是選擇適當(dāng)表面形狀的磨機(jī)襯板。

襯板現(xiàn)場(chǎng)問題分析

磨機(jī)襯板的主要作用是保護(hù)磨機(jī)筒體，帶動(dòng)磨內(nèi)磨球做瀉落運(yùn)動(dòng)，以沖砸擠壓破碎磨內(nèi)物料。為達(dá)到磨球?qū)δ?nèi)物料的沖砸研磨功能，要求磨機(jī)襯板對(duì)磨球必須具有足夠的提升及擾動(dòng)能力。在溢流磨中，當(dāng)磨機(jī)筒體襯板波峰和波谷的高度差達(dá)到較大磨球直徑的60%左右時(shí)，磨內(nèi)磨球運(yùn)動(dòng)烈度適中，此時(shí)磨機(jī)處于較佳工作狀態(tài)。

M5.03×8.5型溢流型球磨機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)的主要問題如下：

1、磨機(jī)進(jìn)料端筒體襯板使用壽命較短，約為6個(gè)月左右；

2、磨機(jī)筒體襯板的磨損呈嚴(yán)重的犁溝磨損形態(tài)；

3、現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)磨聲較為沉悶；

4、磨機(jī)主電動(dòng)機(jī)工作電流較大。

該球磨機(jī)系統(tǒng)中，物料屬中硬礦石，磨內(nèi)較大鋼球直徑為80mm，磨機(jī)筒體襯板波峰和波谷的高度差為40mm，溢流磨機(jī)的筒體襯板設(shè)計(jì)及鋼球級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)為突顯球磨機(jī)研磨功能的二級(jí)破球磨機(jī)的標(biāo)配。

該球磨機(jī)在串聯(lián)球磨機(jī)組中處于二級(jí)位置。其主要功能是對(duì)由一級(jí)磨機(jī)中流出的粒度較粗的料漿進(jìn)行二級(jí)研磨，以達(dá)到選礦工藝的細(xì)度要求。在該磨機(jī)中，較大磨球直徑一般為60mm，因磨球較小，故而對(duì)大物料的破碎效果較差。溢流磨中，較大磨球直徑為80mm，而磨機(jī)筒體襯板波峰和波谷的高度差僅為40mm，在此情況下，在磨機(jī)運(yùn)行過程中，襯板很難實(shí)現(xiàn)對(duì)磨球的有效提升。此時(shí)磨內(nèi)鋼球運(yùn)動(dòng)烈度下降，由此導(dǎo)致磨機(jī)對(duì)物料破碎效率的降低。因此易在磨內(nèi)窩料，從而加重了磨機(jī)運(yùn)行負(fù)荷，導(dǎo)致磨機(jī)主電動(dòng)機(jī)工作電流的加大。同時(shí)因襯板波峰和波谷高差不達(dá)標(biāo)，致使磨球與筒體襯板相對(duì)滑移運(yùn)動(dòng)劇烈，導(dǎo)致磨機(jī)襯板犁溝磨損現(xiàn)象的發(fā)生，不僅加重磨機(jī)襯板的快速磨損，而且底部因犁溝將會(huì)率先被磨穿，造成襯板提前報(bào)廢。

襯板的改進(jìn)措施

根據(jù)磨機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)工作條件，M5.03×8.5型溢流磨應(yīng)具有破碎及研磨雙重功能。結(jié)合原礦硬度，為確保正常破碎功能，磨內(nèi)較大磨球直徑應(yīng)為100mm。與之對(duì)應(yīng)，磨機(jī)筒體襯板波峰和波谷的高度差應(yīng)為60mm。在現(xiàn)磨機(jī)筒體襯板的設(shè)計(jì)過程中，磨機(jī)襯板的磨損為均勻磨損，因此應(yīng)將襯板背部的空位槽設(shè)計(jì)為圓弧形。

在磨機(jī)運(yùn)行過程中，襯板波峰側(cè)頂部位在提升磨球過程中所受到的反作用力尤為強(qiáng)烈，因此該部位將承受強(qiáng)烈的切削磨損，磨損較為嚴(yán)重。襯板背部圓弧形空位槽的設(shè)計(jì)方案使襯板厚度基本呈均勻形態(tài)，波峰側(cè)頂部位的快速磨損將使該部位被首先磨穿導(dǎo)致襯板提前報(bào)廢。為較大限度發(fā)揮襯板的使用功效，減少報(bào)廢襯板的殘余質(zhì)量，將襯板背部不易磨損的螺栓孔中間部位金屬材料切割，補(bǔ)貼到襯板背部圓弧形空位槽的頂部，以延長(zhǎng)襯板的使用壽命。同時(shí)將螺栓孔旋轉(zhuǎn)90°，以充分發(fā)揮筒體襯板的帶球功能。

球磨機(jī)襯板質(zhì)量的好壞直接影響球磨機(jī)的工作性能和工作效率，對(duì)保障安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率具有重要的實(shí)際意義。我們將球磨機(jī)襯板的磨損機(jī)理與襯板材料的選取研究透徹后，通過對(duì)襯板的改進(jìn)，使球磨機(jī)襯板的使用壽命從原來的6個(gè)月增加到現(xiàn)在的9～10個(gè)月，增加了機(jī)臺(tái)的運(yùn)行時(shí)間，減少了維修員工的工作強(qiáng)度，提高了球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率與處理量，從而提升了企業(yè)效益。

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