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1、概述
    在礦山生產中，各種機械的磨損和損壞，使大量的鋼材消耗在磨損中。球磨機，襯板（襯里）的使用、磨損、消耗更為突出。
    獅鳳山礦木奔選廠現磨礦工藝主要設備．6臺（三個系統）的∮3.2×3.1格子型和溢流型濕式球磨機所用襯板（除70．年代在結構上由原設計船舵短波型改為長塊型襯板外）一直沿用ZCMn 13（耐磨鑄鐵合金高錳鋼）下簡稱高錳鋼的材質未改變過。
    這些年在生產的過程中，這種高錳鋼材質的球磨機襯板在使用中隨著磨機各種因素，礦石的變化及襯板本身的各種因素變化，實踐證明：高錳鋼材質的襯板已不適應現在磨機的使用，特別是在我廠的一段磨上使用效果和周期越來越短，給設備運行、操作維護、生產指標、節能降耗等方面帶來了一系列不利因素，如我廠的2#、4#、7#磨，94年以前，每套襯板平均使用周期為10-12月，后幾年平均僅為7-8個月，襯板使用的周期壽命的縮短，說明襯板磨損大，一旦磨透就不能再繼續使用，否則會影響磨機的完好。更換襯板又增加了維修工作量，有的磨機甚至一年更換兩套襯板，使襯板的消耗增加，備件成本升高。
    這幾年木奔選廠針對存在問題，進行了多種研究、分析，力圖尋求一種適應我廠磨機的耐用襯板，通過分析研究，從結構上、磨機上、材質上、磨礦介質各種各方面部進行了一些試驗工作，摸索出了改進完善的方向。
    球磨機的增產節能是廣大科學工作者和企業面臨和追求的目標，對磨機襯板使用情況，影響襯板使用效果的各種因素進行科學的分析和研究、找出最佳優化點、對策；對磨機和襯板進行一系列的改進工作是提高磨機效率，增產優質、節能增效的有效途徑之一，是十分重要和有意義的，富通新能源生產銷售雷蒙磨磨粉機、球磨機等磨機機械設備。
2、我廠球磨機現襯板使用：
    2.1.球磨機技術工況：以一段磨2#、4#、7#為例：型號為：∮3.2 x 3.1格子型，現轉速21.6轉，分，處理量69-72t/h，介質鋼球直徑∮120、∮100、∮80，裝球量(一段)30-32噸，產品粒度0.3mm。
    從表中對前三套高錳鋼村板分別在三套一段磨的使用情況統計數字可以看出，每臺磨使用的各套襯板有差異，襯板的消耗成本也會因運行時間、小時產率、處理礦量及襯板本身的耐磨性發生變化，同時還與每套襯板使用周期間所處理的礦石性、人磨粒度及磨礦介質有關系。但從總體看，各套襯板使用周期都不夠理想。
2.2現用襯板材質ZCMn13的特性殛存在的問題：
    自英國工程師哈特菲爾德(R．A．Hadfieed)1882年發明標準奧氏體高錳鋼以來，作為主要的耐磨材料在各領域廣泛應用百余年，其化學成份及性能變化不大；它的主要特點是沖擊韌性高，初期硬度大( HB179-217)，必須通過不同的工作條件下加工硬化（冷作硬化）誘發A-+M相變而使用特種材料獲得高強度、高硬度、抗磨抗損。但是在實際磨機運行中工況不同，各臺磨的沖擊條件各異，這種材質難以產生“加工硬化”或者是“難以產生耐磨的立方馬氏體(a)，只能產生硬度很低的六方馬氏體(ε)，甚至根本沒有馬氏體轉變，那么加工硬化性能并未發揮出來。這是影響這種高錳鋼的耐磨性和工作壽命變短的主要原因之一。
    現用ZGMn13制造磨機襯板，在使用過程中暴露的缺陷，使機械性能越來越差，壽命效果不佳。參閱國內外許多專家、廠家、用戶對ZCMn13的使用、材質、制造等各方面進行系統研究分析、并結合各廠家制造、使用中的探索，認為：ZCMn13除了在低應力工況下顯示抗磨不足外，還有許多影響因素（詳見后面的分析）和一些致命弱點和不足：
    (1)襯板加工質量差，未按圖紙和工藝要求達到要求，鑄造和熱處理存在缺陷；
    (2)襯板結構的合理性不夠，未達到最佳；
    (3)磨機與襯板的材質不相匹配，硬度差值大}
    (4)生產過程中出現斷料、空磨、球量大、提球高空沖擊襯板，使襯板產生不正常“加工硬化”；
    (5)熱處理不穩定、易變形、變裂、卷邊、膨脹等；
    (6)其它成份不夠合理、適應性差；
    (7)安裝不規范。
3、推廣應用新材質襯板的情況
    為了提高磨機效率，針對現襯板使用中存在的問題，尋求一種更好的更耐磨的襯板材質來代替現用高錳鋼，延長使用周期，降低村板消耗，節約備件成本，減少維修工時，減少因襯板損壞、停機損失。我廠97年專門成立了“試用新型材質襯板”項目小組，并確定了項目的負責、實施、責任、按項目計劃，分別于：97年—98年訂了三套新型材質的襯板進行試用。
幾套試用新材質的結果表明
(1)根據我廠球磨機實際運行條件，我廠一段磨適用錳系列多元合金材質的襯板，如超高錳、中錳合金等。
    (2)試用的新材質襯板制造質量好，表面光滑公差小，便于安裝，運行中緊螺釘次數少。
    (3)超高錳鋼的襯板使用周期還超過了ZCMn13一般高錳鋼，這套襯板基本達到效果，使我們今后對一段磨機襯板選用有了方向。
4、影響襯板使用因素分析
4.1磨機轉速與襯板特性的影響
    磨機的襯板其斷面形狀，加工及材料的不同在不同的磨機轉速下對鋼球提升效果不同，對磨礦的效果也不同，同樣對襯板的使用效果就有不同。
    選擇合理的磨機轉速，是確定合理的襯板與鋼球的摩擦系數的關鍵：
    根據”戴維斯理論”（鋼球在簡體內運動理論）．可知，對于最佳的運行狀況的磨機而言，必須具備裝有選用合理材質，合理形狀的料板；選擇合理的磨機轉速，合理的轉速隨襯板傾角增大而增大，隨襯板與鋼球的摩擦系數的增大而減小，當襯板形狀磨損太快，而轉速又變。就難以達到磨機的最佳工作狀態。
4.2襯板材質與結構對使用性能的影響
    影響襯板使用因素很多，如工況條件，磨機規格，物料性質，磨礦介質等對襯板使用壽命均有影響，這里對材質等作簡要的分析。
    4,2,1材質的影響：
    現用的高錳鋼屬耐磨鋼，前面簡述過，如果這種材質應用時在循環受力下不斷地強化“加工硬化”，才能進一步提高硬度和耐磨性。
    參考國內外對磨機襯板材質的研究資料，可知材質對料板的使用壽命影響很大，這是因為材質不同內部組織結構不同造成的。
    4,2,2加工工藝及熱處理的影響
    除材質本身的成份外，另一個因素就是加工工藝的質量及熱處理的合理性。磨機的襯板在相同材質下要求內部不應有鑄造缺陷，表面應光滑，并且要提高鑄鋼件內部晶體結構、細化組織、減少殘余的應力變形和補焊回火等。
    為了細化晶粒消除內應力、強化組織、必須改善襯板材質的綜合機械性能，必須進行合理嚴格的熱處理。熱處理的質量好壞，也會直接影響高錳鋼和其它材質的使用效果。
    因為襯板的熱處理工藝是針對內應力產生的淬火微裂紋及一些隱性缺陷和金相組織結構來影響襯板的使用壽命。專家建議在盡量保證淬透性的情況下應注意淬火介質的冷卻速度。同時根據不同材質應研究采用各種新型的熱處理方法和技術，如：
    A、對現用高錳鋼采用“爆破硬化新方法”可使襯板表面硬化后深度達到25 - 40mm，表面硬度達400HB。
    B、對多元合金鋼，采用滲入稀士等稀有元素，進行“變質處理”和“二次表面熱處理”（兩段淬火）等。
    4.2.3襯板結構的影響
    料板的幾何形狀及提球高度、波形對使用效果亦有很大影響。結構不合理會造成生產率低．影響磨礦指標，造成磨損不均勻，嚴重碎裂等。
5、改進意見和建議
    5.1根據我廠球磨機各種襯板的磨損規律，幾何尺寸磨損程度，進一步研究進行等效壽命延長的改進，加強薄弱部，減少磨損少的部份，使襯板的磨損更合理。
    5.2根據一段和二段磨礦運行規律的不同，逐步推廣各種不同材質在同一磨內的應用，同時研究一段磨采用長塊襯板，二段磨采用波形襯板。
    5.3在有條件的情況，繼續推廣應用新型襯板，但是同時應考慮降低“破碎產品粒度”及一段磨機轉速，大球徑∮120是否能降低等項目可行性工作配合。
    5.4從管理上、技術上充分考慮磨機襯板使用壽命的三大因素，即材質的適用性、加工質量、結構合理性。
    5.5以創新的思想，在維修現襯板使用的同時，認真注意國內外新型襯板的發展，學習、吸收、消化、借鑒新材料，對于降低消耗，提高經濟效益是有益的。