波紋型筒體襯板在球磨機(jī)上的應(yīng)用

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及工業(yè)的進(jìn)步，各礦業(yè)公司對(duì)大型球磨機(jī)襯板的材料選擇及工藝設(shè)計(jì)都有所提升，球磨機(jī)襯板的形狀對(duì)球磨機(jī)的產(chǎn)量及能耗影響較大。文章根據(jù)球磨機(jī)的工作原理及襯板的工作情況，經(jīng)過(guò)大量考察分析確定將鍥型筒體襯板改造為長(zhǎng)塊波紋型筒體襯板，通過(guò)改造后的襯板工藝實(shí)踐后效果良好。

關(guān)鍵詞：球磨機(jī)；波紋型筒體襯板；材料選擇；工藝設(shè)計(jì)；研磨體 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD453 文章編號(hào)：1009-2374（2015）15-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.020

中條山有色金屬集團(tuán)有限公司篦子溝礦業(yè)公司選礦廠自20世紀(jì)50年代建礦投產(chǎn)運(yùn)行至今，一直是使用4臺(tái)Φ3.2×3.1格子型球磨機(jī)。4臺(tái)球磨機(jī)筒體襯板一直用原仿蘇初期設(shè)計(jì)的鍥型襯板（搭接螺栓固定式）。經(jīng)過(guò)多年的使用，發(fā)現(xiàn)球磨機(jī)襯板存很多缺陷，我單位工程技術(shù)人員通過(guò)實(shí)地考察及實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)把鍥型筒體襯板改造為長(zhǎng)塊波紋型筒體襯板可以起到更好的研磨效果，能夠降低能耗提高產(chǎn)量。

1 球磨機(jī)及其襯板簡(jiǎn)介

1.1 球磨機(jī)工作原理

在選礦工業(yè)中，球磨機(jī)筒體內(nèi)的軸線按規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)回轉(zhuǎn)時(shí)，裝在筒內(nèi)的破碎介質(zhì)和礦石在離心力和摩擦力的作用下，隨著筒壁上升到一定高度，然后脫離筒壁自由落下或滾下。礦石的破碎主要是靠破碎介質(zhì)落下時(shí)沖擊力和運(yùn)動(dòng)時(shí)的磨剝作用。礦石從圓筒一端的空心軸頸不斷地給入，而磨碎以后的產(chǎn)品經(jīng)圓筒另一端的空心軸頸不斷地排出，筒內(nèi)礦石的移動(dòng)是利用不斷地給入礦石的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.2 球磨機(jī)襯板作用及選用

球磨機(jī)襯板主要有兩方面作用：一方面球磨機(jī)襯板可以保護(hù)筒體，使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和磨擦，另一方面可以利用不同形式的襯板來(lái)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，有助于提高磨機(jī)的粉磨效率，增加產(chǎn)量，降低金屬消耗。一般情況下，球荷（球磨機(jī)內(nèi)裝球量）摩擦程度主要與襯板表面凹凸不平程度有直接關(guān)系，球荷的摩擦系數(shù)越大，打擊力越強(qiáng)所以粗磨時(shí)一般選擇摩擦系數(shù)大的不平滑襯板，反之在細(xì)磨時(shí)候多選擇打擊力小的平滑襯板。

隨著物料粉磨技術(shù)的快速發(fā)展球磨機(jī)逐漸趨向大型化，所以對(duì)襯板的材料性能各方面也提出了更高的要求，目前球磨機(jī)中應(yīng)用的材料主要有高錳鋼、高鉻鑄鐵、中碳鋼、橡膠等幾大類，在我國(guó)球磨機(jī)的襯板材料高錳鋼逐漸被中合金鋼襯板代替，成為市場(chǎng)發(fā)展的

主流。

筒體襯板不僅能夠保護(hù)筒體，而且對(duì)研磨體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也有一定影響，一般情況下襯板的形狀和材料都不同主要是為了適應(yīng)不同的工作狀態(tài)如粉碎或細(xì)磨等要求。當(dāng)以粉碎為主時(shí)，除了要求襯板具有很好的抗沖擊性能外，還需要襯板對(duì)研磨體要有較強(qiáng)的推舉能力。當(dāng)以細(xì)磨為主時(shí)，襯板的突出、對(duì)研磨體的推舉作用，沖擊都較小，但是研磨作用較強(qiáng)，所以我們通常要求襯板具有良好的耐磨性能。

2 球磨筒體襯板現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1 筒體襯板種類、數(shù)量較多

一套筒體襯板有13種型號(hào)，共計(jì)74塊（1#、2#為98塊），其中：3#、4#蘇式型兩臺(tái)Φ3.2×3.1m，除1#、2#、3#襯板各21塊外，其余4#～13#襯板各1～2塊不等，由13種型號(hào)共計(jì)74塊組成為1套的鍥型筒體襯板。每套重量=20.118噸。1#、2#兩臺(tái)加長(zhǎng)型球磨機(jī)，比上述多24塊的14#加長(zhǎng)襯板，超重：245kg×24=5880kg。

2.2 筒體緊固螺絲多，安裝拆卸不便利

現(xiàn)用鍥型筒體襯板在球磨機(jī)筒體上的安裝是靠螺絲緊固。每塊鍥型筒體襯板凸弧中部有兩個(gè)螺孔，前端薄沿處對(duì)應(yīng)存有兩個(gè)U形插孔，其安裝是采用互相搭接的形式，前邊一塊襯板壓后面一塊襯板，用同一顆螺絲緊固兩塊襯板，安裝一套74塊的筒體襯板，需耗用148套螺栓緊固。

以3#Φ3.2×3.1m球磨機(jī)為例：在軸向3.1m長(zhǎng)的筒體外表面上，間隔分布著6列（或6圈）螺栓（或螺孔），每列沿筒體徑向均勻分布24個(gè)螺栓，加上兩個(gè)人孔門的4個(gè)襯板緊固螺栓，共計(jì)需緊固螺栓24×6+2+2=148套（且1#、2#球磨為8列螺栓，計(jì)196套螺栓）。

襯板的型號(hào)不同、長(zhǎng)短不一，所以在安裝各襯板時(shí)候需互相交錯(cuò)，而且襯板質(zhì)量破碎及其他因素的故障在檢修更換一塊筒體襯板時(shí)，需松動(dòng)周圍的幾塊襯板和螺絲，十分費(fèi)工費(fèi)時(shí)，工作效率又較低。

（1）設(shè)備維護(hù)工作量大，筒體襯板除了正常檢修及定期維護(hù)時(shí)螺栓全緊一遍外，由于緊固筒體襯板的螺絲及螺帽多，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中容易造成螺絲松動(dòng)及折斷情況，沿螺絲漏礦漿現(xiàn)象難以杜絕，需經(jīng)常性地停車緊螺絲，這樣開停車次數(shù)的增加，進(jìn)而造成選礦過(guò)程波動(dòng)不穩(wěn)定，既影響選別指標(biāo)，又導(dǎo)致車間文明生產(chǎn)難以到位；（2）據(jù)有關(guān)資料反映，鍥型筒體襯板較易被打壞。這個(gè)原因除了與材質(zhì)及筒體不圓度、緩沖墊層性能有關(guān)以外，還與它本身的外形型狀有關(guān)，所以經(jīng)常需局部更換3～5塊加以解決；（3）對(duì)大齒輪的運(yùn)行有一定影響。由于靠近大齒輪圈下約200mm處有一圈螺栓，螺絲若被打斷，不僅礦漿易進(jìn)入齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)影響潤(rùn)滑性能，而且易造成事故。為此，我礦早已在大齒圈處進(jìn)行了補(bǔ)焊內(nèi)擋罩的措施，給予了解決，但同時(shí)也造成維修工人緊固此處的螺栓比較困難。

上述現(xiàn)狀和問(wèn)題，有原設(shè)計(jì)存在缺陷的原因，也有制造廠家生產(chǎn)工藝不過(guò)關(guān)等原因。因此，為克服解決以上存在的各種問(wèn)題，我們需要對(duì)襯板形式及安裝方式加以科學(xué)合理的改進(jìn)。

3 改造實(shí)施方案

2008年篦子溝礦業(yè)公司組織人員前往云南易門獅鳳山銅礦的木奔選礦廠進(jìn)行考察。該礦使用的球磨機(jī)為Φ3.2×3.1格子型球磨機(jī)，與篦子溝礦業(yè)公司球磨機(jī)相同。其球磨機(jī)筒體襯板一直使用“長(zhǎng)塊波紋襯板”，每套襯板使用壽命達(dá)5200小時(shí)以上。為此，我們將鍥型筒體襯板改造為長(zhǎng)塊波紋型筒體襯板。通過(guò)幾年來(lái)長(zhǎng)塊波紋型筒體襯板的使用，效果較好，每套襯板的使用壽命達(dá)4000小時(shí)以上。

使用長(zhǎng)塊波紋型筒體襯板主要存在以下五方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）長(zhǎng)塊波紋型襯板與原初始設(shè)計(jì)的鍥型筒體襯板厚度一樣，都是120mm，重量也都是20噸左右，外形為底部與現(xiàn)用的鍥型襯板相同，頂部表面除原鍥型襯板凸弧提升鋼球部位外，在前側(cè)及端部多鑄起一道棱墻邊，增強(qiáng)了提升鋼球的功效和臺(tái)效；（2）長(zhǎng)塊波紋型筒體襯板種類及安裝數(shù)量減少：共計(jì)6種59塊，只有30套緊固螺栓，合計(jì)20.87噸；（3）長(zhǎng)塊筒體襯板采用壓條固定襯板的方式，筒體上只有中部一列24個(gè)緊固螺栓外，筒體是光滑密封的，筒體漏礦漿現(xiàn)象大為減少，保護(hù)并延長(zhǎng)了大齒輪使用壽命，隨著螺絲螺帽的有效減少，不僅方便了安裝，而且減少了檢修安裝和停車緊螺絲的時(shí)間，有利于選礦操作；（4）安裝時(shí)在兩塊長(zhǎng)塊波紋筒體襯板中或隔幾塊間要夾一塊木板條，有利于接合及減少襯板間互相碰撞，延長(zhǎng)了使用壽命，又方便了檢修時(shí)的拆卸；（5）球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率高，機(jī)械故障事故率大大降低，使設(shè)備使用周期延長(zhǎng)、消耗減少、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，費(fèi)用也得以降低。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)新老襯板使用情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)，使用新型波紋型筒體襯板不僅減少和節(jié)約了螺栓，而且每噸處理礦量消耗襯板大大減少，節(jié)約了生產(chǎn)成本。改造前，筒體襯板平均使用時(shí)間為3114h（4.3個(gè)月），改造后，筒體襯板平均使用時(shí)間預(yù)計(jì)為4500h（6.2個(gè)月），每年可減少襯板費(fèi)用：（365×24/3114-365×24/4500）×160000×4+（365×24/3114-365×24/4500）×48000×2=63.77萬(wàn)元。筒體襯板使用壽命的延長(zhǎng)，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本，滿足了礦業(yè)公司的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要求。

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作者簡(jiǎn)介：曹勇（1968-），男，遼寧沈陽(yáng)人，中條山有色金屬集團(tuán)有限公司工程師，研究方向：設(shè)備采購(gòu)運(yùn)行管理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）endprint