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球磨机的衬板

作者:红星机器 发布时间:2009-07-11

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球磨机衬板的作用是保护筒体免受物料和研磨体的直接撞击,衬板的类型和规格多样。衬板材料多数是金属材料,也有像橡胶衬板这样的非金属材料。

球磨机

球磨机衬板的材料和球磨机衬板作用

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磨擦;同时也可利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态,以增强研磨体对物料的粉碎作用,有助于提高球磨机的效率,增加产量,降低金属消耗。

球磨机的衬板材料大多数是金属材料制造的,也有少量用非金属材料制造。筒体球磨机衬板除保护筒体外,还对研磨体的运动规律有影响,为适应各种不同工作状态(粉碎或细磨)的要求,球磨机衬板的形状和球磨机衬板材料也不同。

当以粉碎为主时,要求球磨机衬板对研磨体的推举能力较强,同时球磨机衬板应具有良好的抗冲击性能。高锰钢2GMn13有足够的抗冲击韧性,并且在受到一定的冲击时它的表面能够冷作硬化,变得坚硬耐磨。因此,以粉碎为主的磨机筒体衬板大多采用高锰钢制造。

当以细磨为主时,衬板的突出就比较小,对研磨体的推举作用就弱,冲击较小,而研磨作用较强。要求衬板具有良好的耐磨性能。国内用于以细磨为主的磨机筒体衬板材料一般为耐磨白铁、冷硬铸铁、中锰稀土球墨铸铁等。

近年来,橡胶衬板应用较广。橡胶衬板的形状一般由橡胶压条和平衬板两部分组成。根据磨机的工作状态(粉碎或细磨)的不同,橡胶衬板的压条也制成不同的形状予以对应,以便改变研磨体在磨机筒体内的运动规律(冲击或研磨)。

球磨机橡胶衬板的优缺点

1、抗磨损。由于橡胶的弹性好,在承受钢球冲击时可以变形,使受力较小,对于软物料,橡胶衬板寿命比锰钢衬板高5倍,而物料硬度越高,橡胶衬板的优越性就越显著。

2、耐腐蚀。钢衬板能被酸性料浆所腐蚀,但橡胶衬板对酸性或碱性介质、水、蒸汽等在一定温度下都不敏感,仅油和臭氧(由大功率电动机产生的)对它发生腐蚀。

3、拆装方便。由于橡胶衬板的重量轻,同规格球磨机橡胶衬板的质量仅是锰钢衬板质量的1/5-1/6。因而拆装方便,安装橡胶衬板的时间只需安装钢衬板的1/3-1/4。更换钢衬板时,常需把全部钢球卸出,而更换球磨机橡胶衬板时则没有必要。

4、维修方便。使用钢衬板时,常需要对螺钉进行检查,而球磨机橡胶衬板很少发生螺钉漏损现象。

5、 球磨机橡胶衬板较薄,筒体的有效容积增大,衬板厚度通常仅50mm。

6、橡胶制的排料格子板堵塞现象较钢格子板少。

7、橡胶衬板工作时噪声较少,其缺点是:不耐高温,不适宜用在干法磨机上。

球磨机

球磨机衬板的类型

球磨机衬板常见的磨损现象是形成槽沟形。为了避免这种情况,对球磨机衬板的表面形状作了各种改进,使研磨体从分布的各种滑槽之一中落下来。

要使研磨体保持正确的运动轨道,实际上不可能通过改变磨机转速来解决这个问题,而适当地选定磨机衬板的表面形状是解决研磨体运动轨迹的惟一办法。

根据工作表面的形状,可分为平衬板,压条衬板、凸棱衬板、波形衬板、阶梯衬板、半球形衬板、小波纹衬板(无螺栓衬板)和端盖衬板。

1、平衬板(图 1-3(a)) 凡表面平整或铸有花纹的衬板都属平衬板,它对研磨体的作用基本上都是依赖球磨机衬板与研磨体之间的静摩擦力,对研磨体有一定的提升作用。湿磨时它们之间的摩擦系数是0.35,干磨时是0.4。而平衬板提升研磨体所需的摩擦系数比以上数据要大得多,因此,筒体回转时研磨体不可避免地要出现滑动,降低了研磨体的上升速度和提升高度,正因为有滑动现象,增加了研磨体的研磨作用。所以平衬板适用于以细磨为主的磨机筒体。

2、压条衬板(图1-13(b)) 由平衬板与压条组成,压条上有螺栓,通过压条(螺栓)将衬板固定。这种衬板的压条比衬板高,压条侧面对研磨体的推力与平球磨机衬板对研磨体的摩擦力使研磨体升得较高,具有更大的冲击能量,所以压条衬板适用于以粉碎(粗磨)为主的球磨机筒体。尤其是对物料粒度大、硬度高的情况更合适。压条衬板的缺点是带球高度不均匀,压条前侧面的研磨体带得很高,而远离压条的研磨体像在平衬板那样出现局部滑动。当磨机转速较高时,压条前侧的研磨体带得过高,抛落到对面衬板上,不但粉碎作用小,反而加速了衬板与研磨体的磨损。对转速较高的球磨机不宜安装压条衬板。压条衬板的主要参数是压条高度和密度,压条的高度不应超过球磨机(或本仓)大钢球的半径。压条的边坡角应在40°-50°为宜,两道压条之间的距离等于该磨机(仓)大球径的3倍为较好。

3、 凸棱衬板(图1-13(c))是在平衬板上铸成半圆形或梯形的凸棱。凸棱的作用与压条相同。它的刚性大,不易变形,但凸棱一经磨损,必须更换整块衬板,不如压条衬板经济。

4、波形衬板(图1-13(d))使凸棱衬板的凸棱平缓化就形成了波形衬板。这种衬板带球能力较凸棱衬板差,在一个波节中,上升部分对提升研磨体是很有效的,而下降部分却有些不利的作用。这种衬板适用于棒磨机或棒球磨机的棒仓。

5、阶梯衬板(图1-13(e)) 衬板表面呈一倾角,使之与原有的摩擦角合成,安装后成为许多阶梯,可以加大衬板对研磨体的推力。阶梯衬板对同一层钢球的提升高度均匀一致,衬板的表面磨损后其形状改变不显著,能防止研磨体之间的滑动和磨损。阶梯衬板适用于粗磨机及多仓磨机的粉碎仓。

衬板类型 

图1-13球磨机衬板类型(a)平衬板;(b)压条衬板;(c)凸棱衬板;(d)波形衬板;(e)阶梯衬板;(f)半球形衬板;
(g)小波纹衬板;(h)端盖衬板;(i)K型橡胶衬板;(j)B型橡胶衬板 

7、半球形衬板(图1-13(f)) 应用半球形衬板可以完全避免在衬板上产生环向磨损沟槽,能大大降低研磨体及衬板的金属消耗,比表面光滑的衬板可提高产量10%左右。半球体的直径应为该磨(仓)的大球径的2/3,半球的中心距不大于该磨(仓)平均球径的2倍,半球应成三角形排列,以利阻止钢球沿筒体滑动。

8、小波纹衬板(图1-13(g)) 这是一种适合细磨磨机(仓)装设的无螺栓衬板,其波峰和节距都较小。

9、分级衬板。分级衬板形状的主要特点是沿轴向方向具有斜度,在磨内安装方向是大端向着磨尾,即靠进料端直径大,出料端直径小。这种衬板的形状会引起研磨体按其大小沿着磨机内通道自动分级,结果使大直径的研磨体留在磨机进料端地区,小直径的研磨体聚集到靠近磨机卸料端的一边。这样自动地将钢球沿磨机轴向方向由大到小的排列,即能够自动分级,符合物料粉磨过程的要求,因而可减少磨机的仓数,增加磨机有效容积,减少通风阻力,提高磨粉效率和产量,降低电耗。
为了避免进料端大钢球或粗粒物料堆积过多,可在靠进料端装1-2排平衬板。为避免小钢球或物料集中于磨机的出料端,也可将靠出口处1-2排衬板安装成平衬板。分级衬板只适用于球磨机及磨机的球仓。

10、端盖衬板(图1-13(h))端盖衬板的表面都是平的,用螺栓固定在磨机的端盖上,以保护端盖不受研磨体和物料的磨损。

球磨机衬板的规格

衬板尺寸的大小应考虑搬运、装卸和进出磨门时方便。近年来,球磨机衬板尺寸已统一,宽度为314mm,整块衬极长500mm,半块衬板长为250mm,厚度40-50mm,质量约在45-55kg。

衬板的固定有用螺栓联接和镶砌两种方式。当用螺栓固定衬板时,要使衬板紧贴在筒体内壁上,不得有空隙存在。为了防止料浆或料粉进入冲刷筒体,应在衬板与筒体间装设衬垫。为了防止料浆沿螺栓孔流出,固定衬板的螺栓配有带锥形面的垫圈(图45-55kg)。在锥形面内填塞麻圈,拧紧螺母时麻圈被紧紧压在锥形垫圈内,这样螺栓与筒体螺栓孔之间的间隙即被消除。为了防松,螺栓要求带双螺母或防松垫圈。

衬板的螺栓联接 
图 1-4球磨机衬板的螺栓联接
1-衬板;2-衬垫;3-筒体;4-螺栓及螺母;
5-弹簧垫圈;6-密封垫圈;7-锥面整圈 

螺栓联接固定的优点是抗冲击、耐振动、比较可靠。其缺点是需要在筒体上钻孔,耗费人力物力,减弱筒体强度,且可能漏料。

小波纹衬板一般都是互相交错地镶砌在筒体内,彼此挤紧时就形成"拱"的结构,再加上水泥砂浆的凝结固化,一般是十分牢固的。为了能够挤紧,在衬板的环向用铁板楔紧。另一种无螺栓衬板,其结构和安装方法如图1-15所示。衬板的两侧边皆带有半圆形销孔当衬板彼此挤紧时,在销孔内打入楔形销钉。在每圈首尾衬板相接时,其销钉孔打入特殊楔形销钉,在衬板筒体间加有衬垫。

无螺栓衬板及其安装方法 

图 1-15 无螺栓球磨机衬板及其安装方法

(a)无螺栓衬板结构;(b)无螺栓衬板安装图

铸石衬板的安装,应交错环砌,不宜用螺栓固定。一般镶砌在10mm左右厚的一层粘合材料上。橡胶衬板在球磨机内安装如图1-16所示。橡胶压条安放在橡胶衬板的凹槽内,利用夹板螺栓使之与筒体牢固联接。

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