固达金属新型耐磨衬板在磨矿中的应用

发布时间：2019-05-09

球磨机是选矿厂最重要的设备。耐磨衬板质量及使用寿命不仅影响选矿成本，而且影响选矿厂的产量与作业率，钢衬板的单耗为0.25-0.36kg/t，以一台Ø1.5m×3.0m球磨机为例，一套锰钢衬板寿命约为6个月左右，每套衬板5t,每套衬板以4万元计，年耗费为8万元。因此设法提高磨机衬板寿命.降低选矿成本对一个矿山具有重耍意义。

用于制造球磨机衬板的材料主要有一下几类：(1)奥氏体高锰钢；(2)热处理马氏体钢；(3)珠光体高碳钢；(4)合金白口铸铁；(5)非金属材料橡胶成陶瓷。前三种材料，对于矿山矿石金属石英类的特点。都不以备抗磨性，第四种材料中，目前应用最多的是铬铸佚，这仲合格为12%-36%的白口合金铸铁，具有较高的抗磨性，适宜应用于一段磨机的衬板，但这种材料韧性，单独使用会发生脆断事故。目前巳研制出一种复合衬板，在衬板上作表面的主要磨损部位采用高铬白口合金铁，让其主要承担抗腐蚀的功能，基体部位采用初性好，耐磨适中的中低碳合金结构钢，让其主要承担整体强度，使用中不发生脆断事。.两件材料复合后制成的衬板具有耐磨、耐腐蚀、抗冲击的优点。第五种材料橡胶是一件高弹性的高内耗性材料，具有很好的抗腐蚀和耐啊性能。用该种材料制成的衬板对钢球的冲击、磨剥有缓冲作用。可在很大程度上缓解物料对衬板的冲击、磨剥所造成的损害。橡胶村板一般适用于二段再磨球磨机上，其使用寿命比锰钢衬板长。陶瓷也是一种具有较好耐磨性和足够韧性的材料.用这种材料在1480℃以上高温焙烧，就可以制成陶瓷村板，密度一般为3.4g/cm3,是钢的密度的44%,莫氏硬度为9，这种衬板不易被象石英那样的矿物粒子磨损或不被钢球击碎，其寿命可比金属衬极高10倍以上、，目前还研制出一中用金属材料和非金属材料制成的新型结构的复合衬板，其衬板波峰用耐晒性强的非金属材料橡胶制成，衬板波谷用韧性好、耐磨适中的合金结构钢制成。这种橡胶一合金复合衬板在磨矿过程中会始终保持合理的形状，从而改善磨矿效果，提高衬板寿命。
某金矿根据该矿东部矿石的理化特性，研制出一种新型的球磨机耐磨复合衬板，并将其应用于一段磨矿中处理硬度为f=12～14的磨蚀性较强的石英脉矿石。生产实践证明，其使用寿命比原锰钢衬板提高了1.8倍以上。橡胶衬板是20世纪50年代初，由瑞典公司逐步发展起来的，目前世界上几十个国家已有数千台磨机使用橡胶衬板，在闰内矿山中也有多家金矿选厂都相继采用了橡胶衬板，获得了成功。实践证明，在湿式磨机中使用橡胶衬板与使用锰钢衬板相比，具有如下优点：(1)重量轻，安装既简便又安全；(2)耐磨，使用寿命长；(3)故障少，维修工作倣小，磨机作业率高；(4)噪声低，有利于改善工作环境；(5)重量轻，节能效果好；(6)成本低，经济效益好；(7)耐腐蚀，密封好。
但是，橡胶衬板的耐磨性主要取决于它在受到磨蚀粒子的冲撞或有粒子压入其表面时，不被割断或划破而继续保持弹性的能力，因此，橡胶衬板只适用于第二段球磨机、精矿再磨或中矿再磨球磨机中，即只有当所磨矿石不很坚硬，棱角也不很锋利时，使用橡胶衬板效果才最好。另外，当球磨机临界转速高于82%、钢球直径大于80mm、绐科粒度大于25mm时，橡胶衬板通常不如高锰钢衬板使用寿命高。因此，橡胶衬板具有一定的使用范围，并不是任何矿石的磨矿中都可以使用橡胶衬板，也不是任何磨机部可使用橡胶衬板，试验橡胶衬板时，应使它的特性与其使用条件相适用.只有这样才能握高其使用寿命.并改善磨矿效果。
某金矿为多硫化物含金、锌、铅、铜矿石类型.全部金属矿物占矿石中矿物含量的30%,脉石矿物主要为石英，属于中等硬度的矿石.该矿选厂碎矿作业采用两段一闭路流程，最终碎矿粒度为-15mm。磨矿作业采用一段闭路流程，细度为65%（-200目),球磨机采用MQG1500mm×1500mm格子型，原采用高锰钢衬板，运转两个月就报废，吨矿衬板费1.45元。引入了橡胶衬板实践证明，磨机磨矿效率达到了高锰钢衬板的能力，只需更换一次橡胶压条，运转时间长达8个月(4987h),寿命是高锰钢衬板的4倍，吨矿衬板费仅0.88元。按年处理矿石19800t计算，每年可节省衬板费用11286元。由于橡胶衬板使用寿命的延长、生产效率的提高，每年还可节省钢球近8t，节电31482kW.h,噪声由110dB下降到80dB。
磁性对极又称矿垫层磁性衬板。
磁性衬板的基本原理是：在衬板内埋入永磁磁块，在衬板表面形成磁场，靠磁力使衬板外侧紧紧贴于磨机简体上，衬板内侧吸附铁磁性物质构成保护层，避免了介质与衬板的直接磨损.这种保护层可以自动再生，衬板可以长久不被磨损，故有人称之为永不磨损的衬板.
磁性衬板开始使用橡胶衬板内埋入磁块，称橡胶磁性衬板，以后发展为金属衬板内埋入磁块.称金属磁性衬板。
国内对磁性衬板的研制开始于80年代中期。某单位研制的橡胶磁性衬板先后在Ø2.7m×3.6m二段磨机和Ø1.2mX1.2m二段磨机上做试验。运转了15个月，磨机的产量有所提高，有一定的节能效果，但衬板使用15个月和17个月后脱落。先后报废。
实践证明，橡胶磁性衬板存在的问题主要是衬板内磁块得不到保护，易被击碎并降低磁性，到一定阶段衬板脱落。
长沙矿冶研究院研制金属磁性衬板，并在Ø1.5m×3.0m一段磨机上应用，试验8个月后通过技术鉴定。结论是:衬板耐磨度为高锰钢衬板的15倍，单产提高10%,节能10%以上，节球20%以上，衬板成本降低30%。
沈阳市光大科技开发研究所与本溪钢铁公司歪头山铁矿共同研制的金属磁性衬板在歪头山选厂Ø3.2mX4.5m二次球磨机上使用.衬板由锶铁氧体陶瓷磁块和防磁不锈钢外壳组成，磁性对极按极性分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型为N-S-N,Ⅱ型为S-N-S。每块衬板尺寸为长25Omm、宽200mm、厚50mm、筋高10mm,单块重16.8kg。
 
上述磁性衬板经6000多小时的实践证明：衬板耐久可靠、运转平稳，试验获得成功。用于Ø3.2m×4.5m磨机的金属磁性衬板比原锰钢衬板重量轻43.5%.节电大约7%，降低球耗约10%,提高作业率1%，磨机容积增大约5%,使用寿命预计可达7-13年。
我国近些年的研究及生产实践证明，金属磁性衬板的特点有：(1)使用寿命长.由于衬板表面吸附有碎钢珠、碎铁块和磁性矿物粉，形成自然保护层(厚度约30mm),从而延长了其使用寿命.一般寿命在6年以上，国外最早的一台寿命已达13年，仍在正常运行；(2)重量轻.对较大直径的、同规格的磨机金属磁性衬板重量比锰钢衬板轻40%～50%；(3)厚度薄.仅为锰钢对极的60%～75%；(4)衬板与简体紧固不用螺栓。
由于金属磁性对极的显著的特点与优越性，在黑色金属、有色金属、黄金、化工等矿山的诸多磨机上安装使用，并有很快扩展应用的趋势。