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球磨机衬板的设计要点

【摘要】:
球磨机广泛应用于冶金、选矿等领域。球磨机的内板是主要脆弱部件,根据2m3年的水泥产量估算,实际消耗量接近10万吨。由此可见,板的性能、寿命被认为是用户最关心的经济技术指标之一,衬板的结构形式、材料选择等是产品设计的核心。

球磨机广泛应用于冶金、选矿等领域。球磨机的内板是主要脆弱部件,根据2m3年的水泥产量估算,实际消耗量接近10万吨。由此可见,板的性能、寿命被认为是用户关心的经济技术指标之一,衬板的结构形式、材料选择等是产品设计的核心。

衬板

1.球磨机衬板工作条件分析

1.1.衬垫的磨损分析

球磨机衬板的主要作用是保护磨简体,利用衬板表面的特殊结构将钢球提高到一定高度,赋予一定动能形成“抛”运动轨迹,研磨和粉碎材料,因此衬板的主要失效形式是小能量多次冲击造成的磨料磨损。在工作状态下,大直径钢球分布在管侧附近,在排放过程中,大部分都是撞到材料的床底,只有小部分撞到内板,由于材料的缓冲作用和运动中钢球的相互碰撞,钢球的运行发生变化,落点偏离,高度降低,钢球对内板的影响减慢,冲击率提高。

球磨机的有效直径大于冲击点直径,通过分析,可以确定管体内的钢球在撞击眼板之前多次碰撞。因此,内板的冲击远远小于垂直下落物产生的冲击能量(内板的厚度以有效直径计算)。国外研究表明,衬板磨损率与钢球的冲击能量大小成正比,钢球的冲击能量与管直径成正比,因此衬板的磨损率与简单直径成正比。

通过以上分析和大量生产实践,可以看出衬板的磨损率与生产工艺设置、衬板结构形式、钢球的填充率、轧机工作方式等多种因素有关。

1.2.衬垫的分类和安装

球磨机的内板种类多种多样,根据连接方法的不同,镶嵌衬垫、螺栓连接内板可以根据安装位置分为管内板、端内板、检修孔内板。根据表面的形状,可以选择平台、球形、平面、凹槽、波浪等。

简体安板大多数以凸起的外表面结构为主,这种结构提升能力高,同一个球体的提升高度均匀,安板表面的磨损相对均匀。无论是完全光滑或刻有花纹的工作表面,平整的眼板对钢球的上升作用基本上是依靠的。

依靠钢球和钢球之间的静摩擦力。湿磨机的静摩擦系数是干摩擦机。静态摩擦系数比实际需求小得多,因此会出现相对滑动现象,从而降低上升高度。

安装质量对高硬度衬垫的可靠性也起着非常重要的作用。通常,衬垫和管通过两种方式固定。螺栓连接和无螺栓连接(镶嵌)0螺栓连接大多用于干式研磨机,其优点是减少管的钻数有助于保护管强度。缺点是衬垫铸造尺寸要求比较严格。螺栓连接牢固、耐冲击、耐振动、管钻数多,其缺点是管强度减弱。设计原则是在保证强度的前提下尽量减少结合螺栓的数量。

2.衬板常用材料及主要故障形式分析

2.1.衬垫通用材料

高锰钢:高锰钢0的化学成分中,含量是原始表面的硬度,在研磨机运转期间,受到钢球及材料的冲击,可产生硬化作用,提高表面硬度。对于大型小麦来说,高锰钢衬板经常因剧烈冲击而变形,导致衬板本身和管受损,使高锰钢衬板易于在中、小型轧机上使用。

低铬合金铸钢:该材料衬板对冲击敏感性低,衬板不会因冲击而变形,有效保护管,适用于大型磨床。

高铬合金铸钢:广泛使用,特别适用于高铬铸球为研磨介质的研磨机。

高铬合金铸铁:具有与白色铸铁同等的高原始硬度和一点韧性,在冲击力低的情况下耐磨性高,性价比高。近年来橡胶板的应用较多,适合研磨特殊材料的研磨机。

2.2.应用新材料

目前,随着金属材料领域的不断发展,需要出现一些新的材料衬垫,并应用于工业生产。例如,全钢奥克隆德有限公司生产的HARDOX4系列耐磨钢板不仅耐磨性高,而且这种材料还可以进行机械加工和焊接工作。双金复层耐磨钢板采用圆弧自保护全自动表面处理工艺,在普通钢板或火板表面焊接高硬度、高耐磨性的高合金耐磨层,该耐磨钢板具有双金属性能,即工作层的耐磨性和气体层的高韧性。