半自磨機(jī)襯板的開(kāi)發(fā)

王曦岳，魏麗紅

（攀鋼礦業(yè)公司設(shè)備修造總廠，四川 攀枝花 617000）

1 引言

半自磨機(jī)是部分利用礦石自身、部分利用鋼球作為磨礦介質(zhì)進(jìn)行磨礦的設(shè)備，從能量有效利用的觀點(diǎn)，采用半自磨機(jī)磨礦，能耗是比較高的。但半自磨機(jī)替代了中細(xì)碎作業(yè)、篩分作業(yè)、礦石轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，使流程縮短，減少了粉塵產(chǎn)生，總的來(lái)說(shuō)投資節(jié)省，運(yùn)行成本降低，對(duì)環(huán)境影響小。同時(shí)，礦石的剝蝕研磨主要靠礦石自身，鋼球消耗低，對(duì)后續(xù)浮選作業(yè)的化學(xué)或電化學(xué)影響小，因而越來(lái)越引起人們的關(guān)注。

目前白馬選礦二期安裝了三臺(tái)半自磨機(jī)，襯板需求量在1850t左右，三期還將裝三臺(tái)半自磨機(jī)，襯板需求量在1950t左右，襯板需求量大。白馬半自磨機(jī)使用半年來(lái)，由于工況惡劣，襯板的消耗量非常大，而目前攀西地區(qū)沒(méi)有生產(chǎn)半自磨襯板的廠家，因此物資處必須外地采購(gòu)，而采購(gòu)的價(jià)格高，襯板廠家供貨周期也很長(zhǎng)，所供襯板使用壽命也較短。第一次采用半自磨機(jī)襯板配套生產(chǎn)廠家中信重工的襯板不足三個(gè)月出現(xiàn)排料端襯板90%斷裂，進(jìn)料端50%斷裂，對(duì)公司半自磨生產(chǎn)造成較大制約。

設(shè)備修造總廠從上世紀(jì)九十年代末開(kāi)始生產(chǎn)選礦耐磨件，從2000年開(kāi)始承包選礦廠球磨機(jī)襯板的生產(chǎn)，同時(shí)近些年還進(jìn)行了高鉻錘頭、高鉻隔膜閥、葉輪等產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)，滿足了我公司選礦、采礦等生產(chǎn)過(guò)程對(duì)耐磨鑄件的需求，在適應(yīng)釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)工藝的耐磨材料生產(chǎn)方面積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)半自磨機(jī)用襯板，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多元化，以滿足公司1500工程需要。

目前半自磨機(jī)的襯板主要有耐磨橡膠襯板、高錳鋼耐磨襯板等，云南大紅山銅礦采用的是高沖擊的高錳鋼襯板，使用周期為3個(gè)月，白馬選礦半自磨機(jī)用的襯板相比目前我廠生產(chǎn)的球磨機(jī)襯板比較大、重而且長(zhǎng)、厚，對(duì)生產(chǎn)工藝的要求較高，要預(yù)防變形以及收縮等鑄造缺陷。

2 產(chǎn)品試制情況

為了配合白馬半自磨襯板的裝機(jī)時(shí)間，我廠必須在2010年11月中旬試生產(chǎn)出四種規(guī)格的筒體襯板各2件，11月底生產(chǎn)出大格子板2件，小格子板6件。因此，專門制定了一個(gè)襯板試生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖1、2。

圖1 筒體襯板試制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃

圖2 格子板試制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃

根據(jù)白馬半自磨工作狀況及原機(jī)襯板（材質(zhì)為鉻鉬鋼）的使用情況，決定采用改型高錳鋼材料生產(chǎn)半自磨襯板，以確保使用周期在4個(gè)月以上。由于半自磨筒體襯板長(zhǎng)度分別為1940mm（兩種）、1630mm（兩種），寬度均為466mm，最高高度分別為245mm（兩種）、175mm（兩種），四種筒體襯板的重量分別為870kg、680kg、570kg、730kg。襯板長(zhǎng)，容易變形，重量高（現(xiàn)在我廠生產(chǎn)的消失模鑄件最重的僅為320kg），容易產(chǎn)生鑄造缺陷。在試生產(chǎn)過(guò)程中，鑄件工作面出現(xiàn)多肉（瘤）、安裝面出現(xiàn)縮孔、變形、脹箱、熱處理后氣割澆冒口出現(xiàn)裂紋等鑄造缺陷。因此在后續(xù)工藝的改進(jìn)上，在埋箱時(shí)加方鋼冷鐵壓住模型防止變形及加強(qiáng)孔眼砂的緊實(shí)度防止多肉（瘤）產(chǎn)生；在澆注系統(tǒng)中加設(shè)冒口用以補(bǔ)縮防止出現(xiàn)縮孔；澆注過(guò)程中控制澆注速度及澆注溫度；控制負(fù)壓；根據(jù)鑄件材質(zhì)特點(diǎn)，浸水切割澆冒口等措施將鑄造缺陷降低到了最小。同時(shí)，隨爐做試塊，與鑄件一起熱處理后，模擬半自磨機(jī)襯板的使用工況（大球砸在襯板上），通過(guò)空氣錘對(duì)試塊進(jìn)行多次沖擊，試塊無(wú)裂紋，沖擊韌性非常好，證明材質(zhì)的選擇是符合半自磨機(jī)工況的。同步制作標(biāo)準(zhǔn)試塊送權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，沖擊吸收能量K達(dá)到了152－158J，達(dá)到了高錳鋼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（147J）。根據(jù)襯板材質(zhì)及厚度，制定了襯板的熱處理工藝，避免厚大鑄件在熱處理過(guò)程中出現(xiàn)裂紋。經(jīng)過(guò)各方的共同努力，2010年11月中旬成功試生產(chǎn)出四種規(guī)格的筒體襯板各2件，共計(jì)8件；2010年11月底成功試生產(chǎn)出大格子板2件，小格子板6件。

試生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題見(jiàn)圖3、4。

圖3 試生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的鑄造缺陷

圖4 試生產(chǎn)中出現(xiàn)的縮孔

3 試制產(chǎn)品安裝情況

根據(jù)白馬選礦廠統(tǒng)籌安排，設(shè)備修造總廠試生產(chǎn)的3塊筒體襯板和6塊格子板安裝到自磨機(jī)上運(yùn)行，并與中信重工、南輝科技兩家產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。安裝情況如表1。

安裝時(shí)，設(shè)備修造總廠工程技術(shù)人員與白馬選廠半自磨車間技術(shù)人員一起進(jìn)行了實(shí)物測(cè)量，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，設(shè)修廠格子板厚度75mm（圖紙要求為75mm），而南輝格子板厚度為80mm。其它產(chǎn)品尺寸基本一致。

表1 襯板與格子板安裝情況

4 工業(yè)性試驗(yàn)及與其它兩家使用狀況比較

從2010年11月29日安裝第一塊襯板開(kāi)始，設(shè)備修造總廠一直重點(diǎn)關(guān)注研發(fā)襯板試用情況，并與其它兩家襯板進(jìn)行比較，4月12日公司科質(zhì)部、設(shè)備修造總廠、白馬選礦廠半自磨車間相關(guān)技術(shù)人員還一同對(duì)中信重工、南輝科技、設(shè)備修造總廠換下的襯板進(jìn)行了檢查。具體情況見(jiàn)表2:

試制產(chǎn)品及工業(yè)性試驗(yàn)部分圖片見(jiàn)圖5、6、7、8、9。

表2 筒體與格子板使用情況對(duì)比

圖5 設(shè)備修造總廠試制半自磨機(jī)筒體襯板

圖6 設(shè)備修造總廠試制半自磨機(jī)格子板

圖7 中信重工原機(jī)配套筒體襯板和格子板質(zhì)量均較差，使用一個(gè)多月后排料端襯板90%斷裂，進(jìn)料端50%斷裂。格子板漏格、裂紋現(xiàn)象較普遍。

圖8 設(shè)備修造總廠試制格子板使用三個(gè)月后磨損正常，無(wú)斷格現(xiàn)象。有1件格子板在尾部邊沿有一道裂紋，裂紋長(zhǎng)度為30mm，由于裂紋在邊沿處，可焊補(bǔ)，并不影響繼續(xù)使用，白馬將繼續(xù)使用。

圖9 南輝公司僅安裝一塊筒體襯板，使用不到兩個(gè)月出現(xiàn)兩端掉塊（約130＊150＊100mm），而且襯板出現(xiàn)兩條約140mm長(zhǎng)的貫穿性裂紋，產(chǎn)品基本報(bào)廢；

從使用情況來(lái)看，可以得出以下兩點(diǎn)結(jié)論:

（1）設(shè)備修造總廠試制半自磨機(jī)筒體襯板、格子板試用情況正常，性能明顯優(yōu)于中信重工提供的半自磨機(jī)襯板。

（2）設(shè)備修造總廠試制半自磨機(jī)筒體襯板、格子板的使用性能略優(yōu)于南輝公司產(chǎn)品。

5 批量生產(chǎn)

試制襯板通過(guò)工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果后，隨即我廠根據(jù)白馬的生產(chǎn)需求情況，開(kāi)始了襯板的批量生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)在芨芨坪和萬(wàn)年溝兩臺(tái)7.32m半自磨機(jī)上兩年多的使用，襯板的平均使用壽命基本達(dá)到了6－8個(gè)月，是原機(jī)襯板壽命的兩倍以上，襯板滿足半自磨機(jī)的工況要求，為公司創(chuàng)效1353萬(wàn)元／年。

6 結(jié)束語(yǔ)

半自磨機(jī)襯板的開(kāi)發(fā)成功不僅可以有效的保證公司半自磨機(jī)的正常生產(chǎn)，而且可以調(diào)整我廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，適應(yīng)市場(chǎng)的需求，是一個(gè)雙贏的發(fā)展。