球磨机常用耐磨材料选用

球磨机常用耐磨材料选用

1.粗磨仓衬板磨损机理及耐磨材料的选择

粗磨仓入磨料度为15mm-25mm,研磨体平均球径φ75mm左右,最大球径φ90mm-lOOmm。磨机回转时,球和物料以较大的冲击力凿削衬板;球在下落的滑动或滚动中挤压物料,物料尖角切削衬板,因此粗磨仓衬板磨损机理是以高应力冲击凿削磨损为主,挤压切削为辅。

粗磨仓衬板要求材料有足够韧性,受切削磨损要求材料具有高硬度。根据磨损原理,材料硬度(Hm)应为物料硬度(Ha)的0.8倍以上,即Hm/Ha≥0.8,水泥熟料硬度为HV500-550,相当于HRC49-54。所以衬板材料硬度应在HRC50以上才耐磨。由于受高应力冲击凿削,冲击韧性ak≥10J/cm2才能不开裂,才满足使用要求。因此粗磨仓衬板应选择中碳中铬合金钢及其类似合金钢材料,硬度HRC48-55,冲击韧性akl5-20J/cm2,使用寿命可达2-3年。对于单螺孔衬板及沟槽衬板可参照相关标准选择高铬铸铁,使用寿命可达4-6年。对于φ3m以上的大型磨机衬板,应选择高韧性高铬铸铁,硬度HRC58-62,冲击韧性

ak8-12J/cm2,使用寿命可达 6-10年。

2.细磨仓村板磨损机理及耐磨材料的选择

通过隔仓板进入到细磨仓的物料已变细,尖角变钝,细磨仓里的球或段直径仅为φ15mm-60mm,冲击力小,因此细磨仓衬板磨损机理是球的应力切削磨损。

细磨仓衬板可以选择硬度高、韧性低的耐磨材料。如高碳合金钢,高、中、低铬铸铁,抗磨球墨铸铁等材料,硬度HRC>50,冲击韧性

ak4-6J/cm2均可使用。

磨机衬板不宜选择高锰钢。对粗磨仓而言,因为高锰钢的屈服强度低,易产生塑性变形,尺寸长的衬板会发生凸起变形,钢球的冲击也不能充分产生加工硬化,因此不耐磨。细磨仓衬板承受的冲击力更小,高锰钢的耐磨性更不能得到发挥。

3.磨头端衬板、隔仓板、出料篦板耐磨材料的选择

(1)磨头端衬板磨损机理及耐磨材料的选择

磨头端村板在粗磨仓进料端,物料粒度大,研磨体平均球径大,受磨球和物料的侧冲击力大,是以高应力冲击凿削磨损为主、切削冲刷为辅的磨损机理。因此磨头端衬板应选择韧性高、耐冲击、硬度高抗切削的材料。采用高锰钢,由于所受冲击不足以充分使其产生加工硬化,硬度仅能达到HB350左右,受物料切削冲刷磨损严重,使用寿命低。如果选择中碳多元合金钢衬板,硬度HRC46-50,冲击韧性ak5 J/cm2,使用寿命可比高锰钢提高一倍。φ3.Om以上大型磨机磨头端衬板在径向上分2-4块,可选择高铬铸钢,高铬铸铁类耐磨材料,使用寿命可比高锰钢高3-4倍。

(2)隔仓板磨损机理及耐磨材料的选择

粗磨仓粉磨达到一定粒度的物料是通过隔仓板篦缝到细磨仓的。物料对隔仓板蓖缝进行挤压冲刷磨损,球和物料对隔仓板进行侧冲击

凿削磨损,并且隔仓板为悬臂梁式安装,受力情况恶劣。因此要求材料韧性要好,冲击韧性ak≥25 J/cm2,硬度HRC45-50。

高锰钢韧性好,但硬度低,不耐磨,并且易产生塑性变形,堵塞蓖缝,影响生产效率。

因此隔仓板应选择中碳中铬多元合金钢及类似合金钢材料。φ3.0m以上大型磨机隔仓板是分块制作的,可选择高铬铸钢、高韧性高铬铸铁类耐磨材料,使用寿命可比高锰钢提高2-3倍。

(3)出料篦板磨损机理及耐磨材料的选择

出料蓖板在磨机的出口,主要受小球或钢段的挤压切削磨损。因此以硬度为主选择材料,可选择各类高碳合金钢、高韧性抗磨球墨铸铁等。硬度HRC50-55,冲击韧性ak8-10 J/cm2,即可满足使用要求。

新型耐磨材料-Cr-Ti多元合金钢衬板,冲击韧性65-136 J/cm2,硬度HRC52-58,主要技术指标达到国外同类产品水平,其技术性能满足φ3.8m以上大型球磨机粗磨仓、细磨仓、磨头端衬板,隔仓板、出料蓖板工况条件的要求,应用范围广,寿命比高锰钢提高2-4倍,是替代高铬铸铁和传统中合金衬板的理想材料。

总之,使用厂家选择理想的耐磨材料,应该考虑以下两点。

第一,进行磨损失效分析,充分认识配件的工况条件,如采用干法还是湿法生产,受冲击负荷的大小,物料的种类,易磨性,粒度,物料的尖锐度等,依照磨损特性选择合适的材料。

第二,进行技术经济指标对比,如果价格高,但耐磨性提高比率远大于价格比率,则应该选择质优价高的,才能提高总体经济效益。