球磨机衬板磨损原因分析及改进

某选矿厂设计的磨矿分级流程，其生产能力为600万t/a，原矿硬度HV13～14，采用一段闭路，配置3台M5.03×8.5型溢流型球磨机和3台7-Ф660型水力旋流器，球磨机入磨粒度为-10mm占92%，旋流器溢流浓度为36%，细度为-0.074mm占为68%～70%。

该系统自投产以来各项生产指标均符合要求，运行状态良好，但球磨机衬板在使用6个月后出现了部分磨漏现象。1套球磨机筒体衬板共计320块，更换一次衬板需停产3d，且工作强度大。为减少成本投入，增加球磨机的运行时间，决定对球磨机衬板进行改造，使其达到预定的使用要求。

衬板磨损原因分析

1、磨损机理

球磨机衬板是用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和摩擦。同时也利用不同形式的衬板，调整研磨体的运动状态以增强研磨体对物料的粉碎作用，从而有助于提高粉磨效率，增加产量，降低金属消耗。

球磨机衬板大多数是用金属材料制成的，也有少量用非金属材料制造。当以粉碎为主时要求衬板对研磨体的推举能力要强，衬板在具有良好的抗冲击性能的同时还要有高的耐磨性能。

高锰钢具有足够的抗冲击韧性，在受到一定的冲击时表面能够硬化，变的坚硬耐磨。

2、衬板的形状分析

球磨机衬板较常见的磨损形式是槽沟形磨损。为避免此类情况的发生，可对磨机衬板的表面形状进行改进，使研磨体从分布的各滑槽中落下来。要确保研磨体运行轨道，一个解决办法是选择适当表面形状的磨机衬板。

衬板现场问题分析

磨机衬板的主要作用是保护磨机筒体，带动磨内磨球做泻落运动，以冲砸挤压破碎磨内物料。为达到磨球对磨内物料的冲砸研磨功能，要求磨机衬板对磨球必须具有足够的提升及扰动能力。在溢流磨中，当磨机筒体衬板波峰和波谷的高度差达到较大磨球直径的60%左右时，磨内磨球运动烈度适中，此时磨机处于较佳工作状态。

M5.03×8.5型溢流型球磨机在现场运行一段时间后，出现的主要问题如下：

1、磨机进料端筒体衬板使用寿命较短，约为6个月左右；

2、磨机筒体衬板的磨损呈严重的犁沟磨损形态；

3、现场观察发现磨声较为沉闷；

4、磨机主电动机工作电流较大。

该球磨机系统中，物料属中硬矿石，磨内较大钢球直径为80mm，磨机筒体衬板波峰和波谷的高度差为40mm，溢流磨机的筒体衬板设计及钢球级配标准为突显球磨机研磨功能的二级破球磨机的标配。

该球磨机在串联球磨机组中处于二级位置。其主要功能是对由一级磨机中流出的粒度较粗的料浆进行二级研磨，以达到选矿工艺的细度要求。在该磨机中，较大磨球直径一般为60mm，因磨球较小，故而对大物料的破碎效果较差。溢流磨中，较大磨球直径为80mm，而磨机筒体衬板波峰和波谷的高度差仅为40mm，在此情况下，在磨机运行过程中，衬板很难实现对磨球的有效提升。此时磨内钢球运动烈度下降，由此导致磨机对物料破碎效率的降低。因此易在磨内窝料，从而加重了磨机运行负荷，导致磨机主电动机工作电流的加大。同时因衬板波峰和波谷高差不达标，致使磨球与筒体衬板相对滑移运动剧烈，导致磨机衬板犁沟磨损现象的发生，不仅加重磨机衬板的快速磨损，而且底部因犁沟将会率先被磨穿，造成衬板提前报废。

衬板的改进措施

根据磨机的现场工作条件，M5.03×8.5型溢流磨应具有破碎及研磨双重功能。结合原矿硬度，为确保正常破碎功能，磨内较大磨球直径应为100mm。与之对应，磨机筒体衬板波峰和波谷的高度差应为60mm。在现磨机筒体衬板的设计过程中，磨机衬板的磨损为均匀磨损，因此应将衬板背部的空位槽设计为圆弧形。

在磨机运行过程中，衬板波峰侧顶部位在提升磨球过程中所受到的反作用力尤为强烈，因此该部位将承受强烈的切削磨损，磨损较为严重。衬板背部圆弧形空位槽的设计方案使衬板厚度基本呈均匀形态，波峰侧顶部位的快速磨损将使该部位被首先磨穿导致衬板提前报废。为较大限度发挥衬板的使用功效，减少报废衬板的残余质量，将衬板背部不易磨损的螺栓孔中间部位金属材料切割，补贴到衬板背部圆弧形空位槽的顶部，以延长衬板的使用寿命。同时将螺栓孔旋转90°，以充分发挥筒体衬板的带球功能。

球磨机衬板质量的好坏直接影响球磨机的工作性能和工作效率，对保障安全生产，提高生产效率具有重要的实际意义。我们将球磨机衬板的磨损机理与衬板材料的选取研究透彻后，通过对衬板的改进，使球磨机衬板的使用寿命从原来的6个月增加到现在的9～10个月，增加了机台的运行时间，减少了维修员工的工作强度，提高了球磨机的运转率与处理量，从而提升了企业效益。

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