|
球(管)磨機(jī)金屬耐磨材料的選擇
$ _( C/ A2 A& r( @4 I D+ [! V$ C) _# |% ~) V" t
: t9 Q( Q6 M0 U' v* |: z1.1粗磨倉襯板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇. R( @- E) z$ y9 n5 e
粗磨倉入磨料度為15mm~25mm,,研磨體平均球徑φ75mm左右,,最大球徑φ90mm-lOOmm。磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí),,球和物 料以較大的沖擊力鑿削襯板,;球在下落的滑動(dòng)或滾動(dòng)中擠壓物料,物料尖角切削襯板,,因此粗磨倉襯板磨損機(jī)理 是以高應(yīng)力沖擊鑿削磨損為主,,擠壓切削為輔。" j! D9 O d. b+ q
粗磨倉襯板要求材料有足夠韌性,,受切削磨損要求材料具有高硬度,。根據(jù)磨損原理,材料硬度(Hm)應(yīng)為物料 硬度(Ha)的0.8-1.2倍,,即Hm/Ha=0.8~1.2,,水泥熟料硬度為HV500~550,,相當(dāng)于HRC49-54,。所以襯板材料 硬度應(yīng)在HRC50以上才耐磨。由于受高應(yīng)力沖擊鑿削,,沖擊韌性ak≥10J每平方厘米才能不開裂,,滿足使用要求,。/ X o1 w! K3 R9 ?. s
因此粗磨倉襯板應(yīng)選擇中碳中鉻合金鋼及其類似合金鋼材料,硬度HRC48~55,,沖擊韌性akl5-20J每平方厘米 ,,使用壽命可達(dá)2-3年。對(duì)于單螺孔襯板及溝槽襯板可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇高鉻鑄鐵,,使用壽命可達(dá)4-6年,。對(duì)于 φ3m以上的大型磨機(jī)襯板,應(yīng)選擇高韌性高鉻鑄鐵,,硬度HRC58-62,,沖擊韌性ak8-12J每平方厘米,使用壽命可達(dá) 6-10年,。' i. m" {! u- I6 k. A# d V
1.2細(xì)磨倉村板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
2 `2 r' W8 p7 n+ l; Z: h* O8 \: p 通過隔倉板進(jìn)入到細(xì)磨倉的物料已變細(xì),,尖角變鈍,細(xì)磨倉里的球或段直徑僅為φ15mm~60mm,,沖擊力小,, 因此細(xì)磨倉襯板磨損機(jī)理是球的應(yīng)力切削磨損。
8 S. Y! ]3 h6 Y8 y$ I: o# G* J 細(xì)磨倉襯板可以選擇硬度高,、韌性低的耐磨材料,。如高碳合金鋼,高,、中,、低鉻鑄鐵,抗磨球墨鑄鐵等材料 ,,硬度HRC>50,,沖擊韌性ak4-6J每平方厘米均可使用。# U0 \& A+ ^' e( K# D* A
磨機(jī)襯板不宜選擇高錳鋼,。對(duì)粗磨倉而言,,因?yàn)楦咤i鋼的屈服強(qiáng)度低,易產(chǎn)生塑性變形,,尺寸長(zhǎng)的襯板會(huì)發(fā) 生凸起變形,,鋼球的沖擊也不能充分產(chǎn)生加工硬化,因此不耐磨,。細(xì)磨倉襯板承受的沖擊力更小,,高錳鋼的耐磨 性更不能得到發(fā)揮。9 P# m% A, d- g2 t: n4 h6 Z% r
1.3磨頭端襯板,、隔倉板,、出科篦板耐磨材料的選擇 $ `& Z( R6 E' N
(1)磨頭端襯板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇 0 \$ w% e% U3 ?* e! H
磨頭端村板在粗磨倉進(jìn)料端,物料粒度大,研磨體平均球徑大,,受磨球和物料的側(cè)沖擊力大,,是以高應(yīng)力沖 擊鑿削磨損為主、切削沖刷為輔的磨損機(jī)理,。因此磨頭端襯板應(yīng)選擇韌性高耐沖擊,、硬度高抗切削的材料。以前 采用高錳鋼,,由于所受沖擊不足以充分使其產(chǎn)生加工硬化,,硬度僅能達(dá)到HB350左右,受物料切削沖刷磨損嚴(yán)重,, 使用壽命低,。如果選擇中碳多元合金鋼襯板,硬度HRC46-50,,沖擊韌性akl5J每平方厘米,,使用壽命可比高錳鋼提 高一倍。- y9 }1 ?' u! @8 W1 @+ `
φ3.Om以上大型磨機(jī)磨頭端襯板在徑向上分2-4塊,,可選擇高鉻鑄鋼,,高鉻鑄鐵類耐磨材料,,使用壽命可比高 錳鋼高3-4倍,。0 I# G T4 s8 y) h' G+ a
以高錳鋼為例,對(duì)磨頭端襯板磨損失效分析發(fā)現(xiàn),,磨頭端襯板不同部位磨損情況不同,。通過測(cè)定殘?bào)w硬度, 可將磨頭端襯板磨損情況分4個(gè)區(qū),,如圖1。
0 K) h R2 y- X% j. @ 圖中(A),、(B)大端由于磨球和物料降落時(shí)相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生切削,,該部分受沖擊較小,殘?bào)w硬度僅HS53.5,,為切 削磨損,。(C),、(D)小端受磨球和物料側(cè)沖擊力大,殘?bào)w硬度達(dá)HS60以上,,是以高應(yīng)力沖擊鑿削磨損為主,。對(duì)于分塊制造的磨頭端襯板,,內(nèi),、中圈端襯板宜選擇韌性高的材料(如合金鋼),,外圈端襯 板宜選擇硬度高的材料(如高鉻鑄鐵),滿足不同的磨損需要。7 T1 R& g1 X: {* F
3 H+ B( ?3 R5 ^3 [; x& n1 v (2)隔倉板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇4 }8 {+ l- s) X$ [. h/ J. W6 E' ?
粗磨倉粉磨達(dá)到一定粒度的物料是通過隔倉板篦縫到細(xì)磨倉的,。物料對(duì)隔倉板蓖縫進(jìn)行擠壓沖刷磨損,球和 物料對(duì)隔倉板進(jìn)行測(cè)沖擊鑿削磨損,,并且隔倉板為懸臂梁式安裝,,受力情況惡劣,。因此要求材料韌性要好,,沖擊 韌性ak≥25J每平方厘米,硬度HRC45-50,。2 h) d, G- X6 B1 G \1 |5 J$ _
高錳鋼韌性好,,但硬度低,,不耐磨,,并且易產(chǎn)生塑性變形,,堵塞蓖縫,,影響生產(chǎn)效率。( L# H+ \* P/ e* J, |- H( s. I
因此隔倉板應(yīng)選擇中碳中鉻多元合金鋼及類似合金鋼材料,。φ3.0m以上大型磨機(jī)隔倉板是分塊制作的,,可選 擇高鉻鑄鋼、高韌性高鉻鑄鐵類耐磨材料,,使用壽命可比高錳鋼提高2-3倍,。7 q5 j/ E) }- M! U' p2 D
(3)出料篦板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
& ]2 o y# E- D/ @% ` Q 出料蓖板在磨機(jī)的出口,主要受小球或鋼段的擠壓切削磨損,。因此以硬度為主選擇材料,,可選擇各類高碳合 金鋼、高韌性抗磨球墨鑄鐵等,。硬度HRC50-55,,沖擊韌性ak8-10J每平方厘米,即可滿足使用要求,。
/ J0 f$ W% g8 d 新型耐磨材料-Cr-Ti多元合金鋼襯板,,沖擊韌性65-136J每平方厘米,硬度HRC52-58,,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國 外同類產(chǎn)品水平,,其技術(shù)性能滿足φ3.8m以上大型球磨機(jī)粗磨倉、細(xì)磨倉、磨頭端襯板,,隔倉板,、出科蓖板工況 條件的要求,應(yīng)用范圍廣,,壽命比高錳鋼提高2-4倍,,是替代高鉻鑄鐵和傳統(tǒng)中合金襯板的理想材料。- ~5 Q0 k& _5 J" P
1.4研磨介質(zhì)(磨球)耐磨材料的選擇
8 E& b% p3 V" W \ 我國建材行業(yè)1994年制定了JC/T535-94“建材工業(yè)用鉻合金鑄造磨球”標(biāo)準(zhǔn),。在此基礎(chǔ)上又頒布了國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T17445-1998“鑄造磨球”,。其中規(guī)定的品種有高鉻球、中鉻球,,低鉻球,、貝氏體球墨鑄鐵球的化學(xué)成分、機(jī) 械性能,、鑄球規(guī)格和檢驗(yàn)方法等,。
! O1 s2 G1 \8 \9 Y 質(zhì)量好的磨球應(yīng)具有下列性能: ) ]& O0 b- j$ F6 `
(a)耐磨性:對(duì)切削磨損、變形磨損和疲勞剝落磨損有足夠的耐磨性,;對(duì)切削磨損要求有高硬度,;對(duì)變形磨損 和疲勞磨損要求有高的應(yīng)變疲勞、接觸疲勞和沖擊疲勞壽命,;
" B" }) `5 e2 E& A1 d (b)良好的沖擊韌性:在反復(fù)沖擊磨損條件下,,有高的抗沖擊性能,不破碎,;. Z, G1 B' `' L
(c)高的淬透性:保證φ100mm大球整體腐損均勻,,不失圓;
6 E5 ^" z+ t5 ]% q; s (d)優(yōu)良的冶金質(zhì)量:按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)成分生產(chǎn),,不得有夾渣,、夾砂等鑄造缺陷。
. C5 g. C' _2 O d' L5 y3 j* ~ 具體的說,,磨機(jī)粗磨倉應(yīng)選擇高鉻球,,細(xì)磨倉可選擇低鉻球。對(duì)濕法磨而言,,應(yīng)選擇低鉻球或鍛造鋼球,,因 為在有腐蝕的情況下,高鉻球的耐磨性得不到充分體現(xiàn),。從耐磨性考慮,,應(yīng)該選擇用金屬模具生產(chǎn)的鑄球。 |
|