球磨機襯板的分類及選材原則
發布時間：2018-04-03 03:35:00發布作者：鄭礦機器
球磨機是一種被廣泛地應用于選礦、建材、化工和電力等工業部門的磨料設備，球磨機襯板是其主要消耗件之一，因此，其使用壽命直接影響球磨機的工作效率。
1，球磨機襯板的分類
01，金屬材料襯板
目前我國常用的磨機金屬襯板材料主要有以下 4 大類：
（1） 高錳鋼及改性高錳鋼 高錳鋼是由英國人哈特菲爾德發明的，含C 0.9%～1.4% ，Mn 10%～14%，沖擊強度ak 為150 J/cm2，經水韌處理后為單一的奧氏體組織，它抗磨是由于受沖擊后引起的表面硬化效果所致，初始硬度僅為 HB 179～229，并且它的屈服強度低，容易產生塑性變形，使襯板凸起，嚴重時會拉斷安裝螺栓，使拆卸困難。為了提高高錳鋼的耐磨性及使用壽命，國內外學者已研制出多種改性高錳鋼：① 將 Mn 含量降低為低 Mn、中 Mn 或維持高 Mn 水平，加入變質劑以進行細晶處理；② 加入 Ti、 Nb、V、Mo 及 Cr 等碳化物形成元素以實現*二相強化；③ 加入 W、Cu、 Ni、B 等元素以實現固溶強化；④ 加入稀土元素以凈化鋼液，改善夾雜物形態及分布以實現綜合強化。這類改性鋼種很多，在此不一一舉例。
（2） 中、高碳合金鋼 由于高錳鋼用作磨機襯板有它的局限性，因此各種中、高碳鋼應運而生。這類鋼中均含有一定量的Cr 和 Mo，有的還含有較高的Si 和Mn，經熱處理后其組織可為回火馬氏體或珠光體及少量碳化物。ak為30～40 J/cm2，HRC 為 50～55，珠光體鋼的耐磨性稍差，但它在鑄造或使用過程中產生的裂紋傾向性小。它含合金元素少、成本低，與白口鐵比韌性好，與高錳鋼比，初始硬度高、強度高、生產適應性強。
（3） 高、中鉻鑄鐵 （鋼） 此類鑄鐵 （鋼） 是在白口鐵中加入 12%～30% 的 Cr 及一定量的Mo 而形成的。ak為6～12 J/cm2，HRC 為 50～60，要在感應爐或電爐中熔煉，經奧氏體化后可以油淬且應盡快回火。其韌性及抗裂紋傾向都比高錳鋼及中、高碳合金差，但耐磨性卻提高，在實際應用中關鍵在于使襯板形狀小型化，減輕單重，增加壁厚。
（4） 低鉻鑄鐵（鋼）含Cr 2% 左右及少量的Mo、Cu等元素，ak 為 4～6 J/cm2，HRC 為 55～60，韌性及耐磨性雖比高鉻鑄鐵差，但它可用沖天爐熔煉，故適用于小型磨機的細倉襯板。
02，橡膠襯板
橡膠襯板具有耐磨損、抗腐蝕、節能、降低噪聲和改善磨礦作業狀況等經濟特點，與錳鋼襯板比較，其使用壽命較長，在二、三段磨中可提高 2 倍左右，比重僅為鋼的 1/6，降低了工業勞動強度，安裝時間減少 7%，降低電耗 10%～15%，磨機生產能力加 10% 左右，介質消耗約降低15%，礦漿產品質量沒有什么變化，甚至有所改善。但由于橡膠不耐高溫，當溫度達 100 ℃ 時，橡膠襯板的磨損量比在 50 ℃ 時磨損量高 5～6 倍；再者，鋼球直徑過大對橡膠襯板的磨損是有害的，大球徑一般不超過 80 mm。這些原因限制了橡膠襯板在我國的廣泛應用。
03，高鋁陶瓷襯板
陶瓷磚代替天然石材做襯板，具有許多突出的優點，目前可以得到的高鋁陶瓷磚襯板含鋁大約 92%，其比重為 3.6，約為鋼的一半，其洛氏硬度 HRA80-90，它不會被石英那樣的磨蝕性礦物粒子刮損或磨掉，且具有良好的耐磨性、耐崩裂性、強度高、韌性好、耐熱性和耐化學腐蝕性強，比較適應目前條件下的經濟生產和安裝條件。在某些場合，這種襯板可經濟地替代金屬襯板和橡膠襯板。在必須避免磨礦產品受金屬和橡膠污染的地方，使用陶瓷襯板往往能解決問題，生產白水泥和鈦白涂料，是陶瓷襯板以及陶瓷磨礦介質應用的兩大場所。
2，球磨機襯板的選材原則
為給定的磨機選擇佳的襯板材料是很難的，因為這涉及到的因素太多，這里只能談一些一般的原則及必須考慮的因素。
（1） 應根據不同的工況條件選擇不同材質的襯板。高錳鋼由于不能充分發揮其加工硬化特性，故不宜作磨機襯板材料，特別是不宜作中、小型磨機襯板材料。但是在受強烈沖擊的工況條件下，如破碎機襯板，卻是不可取代的優良材料。
（2） 應根據磨機規格不同選用不同材質，根據被磨物料不同選用不同材質，根據生產方式不同 （干、濕磨） 選用不同材質，根據不同磨段選用不同材質。
（3） 襯板選材與襯板形狀結構有關。國外磨機襯板塊小而厚，有利于發揮材料特性，不易開裂。國內的磨機由于型號老，襯板塊大而薄。因此，在采用新型耐磨材料時要注意襯板形狀結構的配合。
（4） 在必須避免橡膠、鐵和鉻污染的磨料中，應考慮使用高鋁陶瓷磚襯板，同時使用陶瓷球或礫石做磨礦介質。
（5） 在選定襯板時，要注意襯板硬度與與磨球硬度匹配。磨球與襯板的磨損方式是伴隨有沖擊載荷的三體磨料磨損，有人在動載三體磨料磨損條件下進行試驗得出如下結論：① 相同襯板材質，隨著磨球材質硬度提高，其耐磨性趨向增高；而相同磨球材質時，并非襯板材質硬度越高，其耐磨性越高。② 高硬度磨球材質與高硬度襯板材質配副時，系統耐磨性佳；而低硬度磨球材質與高硬度襯板材質配副時，其系統耐磨性差。③ 使用高錳鋼襯板時，采用高硬度磨球替代低硬度磨球，不會降低高錳鋼襯板的耐磨性，反而有提高其耐磨性的趨勢。
上述 3 點試驗結果表明：襯板與與磨球硬度應趨于一致，據實際經驗，認為磨球硬度比襯板硬度高 HRC3 為宜。
