1、自磨機和半自磨機的尺寸規(guī)格及襯板和鋼球選擇1、自磨機和半自磨機的尺寸及發(fā)展趨勢自磨機和半自磨機剛出現(xiàn)時規(guī)格較小。20世紀70年代中期10.75m（36英尺） 自磨機被制造出來，并首先使用于美國希賓鐵礦,這是當(dāng)時最大規(guī)格的自磨機。由 于受齒輪傳動功率的限制,在此后一段較長時間內(nèi)自磨機規(guī)格沒有新的突破。直 至20世紀90年代中期，隨著無齒輪傳動方式的使用相繼制造了11.58m和中 12.19m（40英尺）的自磨機。直徑為12.20m,電動機動率為20MW,安裝于澳大利 亞卡地亞山的半自磨機是當(dāng)今世界上最大的自磨機。據(jù)報道 ，更大規(guī)格的中 12.80m13.50m的半自磨機正在設(shè)計中。表1各年代白磨

2、機疆功襁計年代安裝功率馬力kW比例（沿347.W笙913I.A2276463如& 1618.ASKW4554-8162223：1.99&踞琢26. 14如1 121 IM32. 77合計2SSIC84100.flfl表2各年代大型自劇年代各種直徑自盾裝臺數(shù)9一 7SmIfl. 361 0. 5m10 _ 97m1項12. 19m合十叫Ifl10XSq部80127i20如131 113214ftni+2.；21|g國內(nèi)的公司尤其是中信重工機械股份有限公司，先后自主開發(fā)并發(fā)展自磨機 和半自磨機產(chǎn)業(yè)，已形成 6 5m、65.5m、66.0m、66.1m、66.7m、67.0m、 67.3m、67.5

3、m、68.0m、68.8m、69.15m （雙傳動）、69.75m （雙傳動）、 610.37m （雙傳動）、中12.2m （無齒輪驅(qū)動）半自磨機系列。2、自磨機和半自磨機襯板的選擇2.1襯板材料磨機襯板的磨損是一個復(fù)雜的過程，它包括三方面的材料消磨機理:磨蝕、腐 蝕和沖擊。每一機理的相關(guān)作用及材料的總磨損率系受磨礦環(huán)境中的一些參數(shù)所支配，如礦石磨蝕特性、粒度、礦漿性質(zhì)和磨礦操作條件以及襯板材料本身的機 械和化學(xué)性質(zhì)。由于每一礦山的礦石類型、磨礦設(shè)備和操作條件的綜合情況各異, 為了尋求最耐磨的磨機襯板材料，均需試驗多種可供選擇的材料。一般說來，襯板材料選擇都不可能十全十美。在市場上可購得的材料

4、中，包括 金屬、合成橡膠和陶瓷材料（單獨使用或混合使用），各自的耐磨蝕性、耐腐蝕性和 抗沖擊性均不相同。原料費用和襯板加工費用又限制了材料選擇的范圍。磨機襯板材料選擇時首要考慮的問題是材料應(yīng)具有在使用過程中避免斷裂 的足夠韌性。在大型自磨機和半自磨機中，存在著沖擊狀態(tài)，這就完全排除了在直 接承受瀑落和瀉落負荷的磨機內(nèi)任何部位使用陶瓷材料作襯里的可能性。鋼和鐵是自磨機和半自磨機襯板的最常用材料。雖然橡膠具備一些良好的特 性，特別是韌性。除極少數(shù)例外，對于作為大型自磨機和半自磨機襯板材料來說, 橡膠并不是一種經(jīng)濟的選擇，雖然它己廣泛用作礫磨機的襯板。據(jù)我們的經(jīng)驗，橡 膠用作大型自磨機的襯板，其磨損

5、率按單位時間內(nèi)的體積損失計比馬氏體格鑰鐵 合金材料的磨損率大1一3倍。為了達到和銘鑰鐵合金襯板可比的使用壽命，橡膠襯板一般都設(shè)計為帶有較 高的提升板。此種設(shè)計型式不論所用襯板材料如何，均可提高襯板壽命。一般來 說,橡膠襯板的提升板的高度即使增加50 一 100%仍抵不過Cr 一 Mo鐵合金襯板 的良好耐磨性。此外，橡膠襯板增加的體積減少了磨機內(nèi)礦石的可用容積,這也就 降低了磨機能力。像膠襯板制造廠家己意識到自磨機和半自磨機用橡膠襯板的上 述缺點，從而轉(zhuǎn)向研制橡膠一金屬復(fù)合襯板。2.11自磨機襯板材料自磨機所受到的沖擊不如半自磨機那樣嚴重，主要是因為沒有鋼質(zhì)磨礦介質(zhì), 而且容積負荷率一般只為35

6、%左右。因此，鋼和鑄鐵可廣泛地被選作自磨機襯板 材料。但是，這些材料在耐磨蝕性方面和經(jīng)濟效果方面仍有著明顯的差別。除極少數(shù)例外,Cr 一 Mo鐵合金作為大型自磨機的襯板材料是最經(jīng)濟的。由 于Cr 一 Mo鐵合金的格和鑰含量較高，制造方法又較復(fù)雜，一般來說,其價格高于鋼 和鑄鐵，但由于其壽命較長，因而維修停機時間相應(yīng)減少，故此足可低償其較高的 價格。表l列出了幾個用馬氏體Co-Mo鐵合金和鋼鐵做自磨機襯板材料的使用性能 對比示例。表中耐磨性的排列次序及相對差異同處理鑰礦石粗磨球機中用作介質(zhì) 的同類合金的試驗結(jié)果是基本一致的。馬氏體Cr 一 Mo合金的耐磨性優(yōu)于鋼鐵，主要原因在于其微觀結(jié)構(gòu)。一般來

7、說，鑄鐵合金的微觀結(jié)構(gòu)是10 一 40%塊狀碳化物組成的，這是在凝固過程中形成 的粗晶初生或共析碳化物。這些塊狀碳化物被金屬基質(zhì)所支持，這種基質(zhì)可能是 奧氏體、馬氏體、鐵素體一碳化物集合體或是這些物質(zhì)的混合物，隨其化學(xué)成分 及原先的熱過程鑄模冷卻狀態(tài)、及續(xù)后的熱處理而異。雖然總含碳量一般高達 3%,但金屬基質(zhì)的含碳量卻低得多，通常約為0.5%，因此該基質(zhì)可認為是一種合金 鋼。自磨機候舍金*寸拽的相對壽命成I舍金神斐* 以試成H-g 瞎機材板JJB. 3 An0S. Brr討柜0 Jm奧氐怵小4珠光律Cr-JJq 合金(L 760. 51目氐耳Q- 4堀0, 770. 63.0. 01當(dāng)田體，G

8、服 Cr-Mo去金Q.B5-IM|化g.可氏伴 蝴6山 Ni秩*Ou A311 6J一-仇79IL DO11.00,1.虬-加J-4C虬謀艱尋.1974.控制碳化物量及基質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的能力有可能給耐磨性和韌性帶來良好影響。 具有馬氏體一奧氏體基質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的鐵比具有珠光體基質(zhì)的鐵的耐磨性要好得 多。因此通過調(diào)節(jié)化學(xué)成分及熱處理方法來避免珠光體的形成是很重要的。奧氏 體含量較低也可能獲得較好的耐磨性。控制奧氏體含量的能力，特別是采用亞相 變熱處理方法意味著奧氏體含量可以按規(guī)定的用途予以優(yōu)化。增加脆性碳化物的 含量會降低在靜負荷和動負荷條例下的抗斷裂韌性。對于碳化物含量高的鐵來說, 如其碳化物含量和韌

9、度要求一致時，可能具有較好的耐磨性。通常帶有多塊斷面較小的鑄件集合而成的排礦格柵板一般是由珠光體或馬 氏體Cr 一 Mo合金制成的。有些操作工人在使用Cr 一 Mo合金格柵板時，在磨損 到50mm之前，即將其拆除。此外，不用小斷面鑄件的所謂“礫石窗”型格子板， 一般是用Cr 一 Mo合金做成的。為了降低造價，也用珠光體Cr 一 MO合金之類的廉價合金制造磨機的最初一 組襯板。在預(yù)計新選廠調(diào)試中操作條件變化很大時,也可用鋼襯板。鋼襯板的沖擊韌度較好，例如，當(dāng)磨機突然發(fā)生半“空磨”時，可減少襯板斷裂的危險。試運轉(zhuǎn) 期間用低耐磨度的鋼襯板還有另一個好處，即可以較快地看出磨損形態(tài)，以使今后 采用的Cr

10、 一 Mo合金襯板可在設(shè)計上彌補這種磨損形態(tài)。2.12半自磨機襯板材料在使用直徑100 一 130mm鋼球的半自磨機中發(fā)生的球和機殼襯板的碰撞使 磨機受到嚴重沖擊。在磨機的高球荷（大于10%）及低充填率（低于20%）操作的條 件下，沖擊情況尤為嚴重。按這樣的操作條件，襯板材料的選擇一般只限于韌性很 好的鋼。合金選擇的難度很大，因為從馬氏體微觀結(jié)構(gòu)中看出,當(dāng)韌性較好時，就難 以達到高耐磨性和高硬度。令人奇怪的是,12%Mn奧氏體鋼同時具有較好的韌度 和硬度，但一般認為這種材料不適宜作半自磨機的襯板材料。原因是12%Mn鋼的 屈服強度甚低，會產(chǎn)生很大的塑性形變,導(dǎo)致螺栓斷裂,并對磨機機殼施加巨大應(yīng)

11、 力。珠光體Cr 一 Mo合金現(xiàn)己十分廣泛地用作半自磨機襯板材料。特別是對于 必須承受磨球正面沖擊的殼體襯板而言，加工良好的珠光Cr 一 Mo合金具有經(jīng)得 起反復(fù)沖擊的能力,并且還有相當(dāng)好的耐磨性能。珠光體Cr 一 Mo。合金用作磨 機襯板及其它耐磨部件己有多年歷史，所以其鑄造加工方法也熟為人知。馬氏體鋼的耐磨強度較之珠光體Cr 一 Mo。合金高20 一 40%，用作比機殼襯 板所受沖擊少些的半自磨機給料端襯板，效果十分良好。在自磨機和半自磨機問世之時，就出現(xiàn)了襯板的磨損問題，由于當(dāng)時磨機直徑 小,自動化程度低，因此對襯板的磨損沒有引起重視。隨著磨機規(guī)格加大和自動化 程度提高，襯板磨損問題已變

12、得越來越突出，因襯板耐磨性差,導(dǎo)致頻繁更換襯板, 降低了設(shè)備運轉(zhuǎn)率，提高了磨礦成本。目前制造自磨機和半自磨機襯板的主要材 質(zhì)是高錳鋼，高錳鋼襯板使用中受到的沖擊力較小，很難產(chǎn)生高程度的加工硬化, 因此耐磨性較低，不能滿足生產(chǎn)要求。并且錳鋼襯板壽命短、噪聲大、能耗高，嚴 重影響生產(chǎn)和環(huán)境。近20a來，橡膠襯板已在自磨機和半自磨機上取得了廣泛的 使用。橡膠襯板主要有以下優(yōu)點:1）噪音低;2）橡膠襯板較輕，橡膠的比重約是鋼鐵 的1/5,因此減輕了磨機的重量，減輕了更換襯板的勞動強度，降低了維修費用;3）橡 膠襯板的能耗低;4）鋼鐵襯板的磨損由襯板的硬度和被磨物料的硬度來決定，而橡 膠襯板的硬度比被磨物料軟得多,其磨損基本和被磨物料的硬度無關(guān)，所以當(dāng)?shù)V石 較硬時，采用橡膠襯板合適;5）使用橡膠襯板可降低磨礦成本。3、半自磨機鋼球