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标题: 磨机耐磨材料分析 [打印本页]

作者: 致力于铸造明雨 时间: 2009-2-28 16:26
标题: 磨机耐磨材料分析
球(管)磨机金属耐磨材料的选择


1．1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0．8-1．2倍，即Hm／Ha=0．8～1．2，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每平方厘米才能不开裂，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每平方厘米，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每平方厘米，使用寿命可达 6-10年。
1．2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每平方厘米均可使用。
   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。
1．3磨头端衬板、隔仓板、出科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。以前采用高锰钢，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akl5J每平方厘米，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。
   以高锰钢为例，对磨头端衬板磨损失效分析发现，磨头端衬板不同部位磨损情况不同。通过测定残体硬度，可将磨头端衬板磨损情况分4个区，如图1。
   图中(A)、(B)大端由于磨球和物料降落时相对滑动产生切削，该部分受冲击较小，残体硬度仅HS53．5，为切削磨损。(C)、(D)小端受磨球和物料侧冲击力大，残体硬度达HS60以上，是以高应力冲击凿削磨损为主。对于分块制造的磨头端衬板，内、中圈端衬板宜选择韧性高的材料(如合金钢)，外圈端衬板宜选择硬度高的材料(如高铬铸铁)，满足不同的磨损需要。

(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测冲击凿削磨损，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≥25J每平方厘米，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ak8-10J每平方厘米，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65-136J每平方厘米，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、出科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。
1．4研磨介质（磨球)耐磨材料的选择
   我国建材行业1994年制定了JC／T535-94“建材工业用铬合金铸造磨球”标准。在此基础上又颁布了国家标准 GB／T17445-1998“铸造磨球”。其中规定的品种有高铬球、中铬球，低铬球、贝氏体球墨铸铁球的化学成分、机械性能、铸球规格和检验方法等。
   质量好的磨球应具有下列性能：
   (a)耐磨性：对切削磨损、变形磨损和疲劳剥落磨损有足够的耐磨性；对切削磨损要求有高硬度；对变形磨损和疲劳磨损要求有高的应变疲劳、接触疲劳和冲击疲劳寿命；
   (b)良好的冲击韧性：在反复冲击磨损条件下，有高的抗冲击性能，不破碎；
   (c)高的淬透性：保证φ100mm大球整体腐损均匀，不失圆；
   (d)优良的冶金质量：按规定的标准成分生产，不得有夹渣、夹砂等铸造缺陷。
   具体的说，磨机粗磨仓应选择高铬球，细磨仓可选择低铬球。对湿法磨而言，应选择低铬球或锻造钢球，因为在有腐蚀的情况下，高铬球的耐磨性得不到充分体现。从耐磨性考虑，应该选择用金属模具生产的铸球。

作者: cenzabin 时间: 2009-9-15 09:02
分析的很好，谢谢

作者: yangjun1992 时间: 2009-10-8 12:23
nice!!!!!!!!!

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