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球(管)磨機(jī)金屬耐磨材料的選擇
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) d0 z9 Q6 x! z+ k, I& j- }2 U$ }1.1粗磨倉襯板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
, s. K& x- v5 ~' ~, W d 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;球在下落的滑動或滾動中擠壓物料,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。
' V9 Q! U6 H( U/ B9 q2 G 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。
) P) q( S8 l3 O: w4 e 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。
5 Q- f- K1 D# m; @; I; L1.2細(xì)磨倉村板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇; _, D( j& r5 j+ t) ?& c9 w' g
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。
- M* h- v: t, x0 X \- u 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。
' l: h8 a& P6 k7 O) K8 W! D 磨機(jī)襯板不宜選擇高錳鋼。對粗磨倉而言,因?yàn)楦咤i鋼的屈服強(qiáng)度低,易產(chǎn)生塑性變形,尺寸長的襯板會發(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。
+ S3 ~, Z7 P% i/ |, G1 j1 U1.3磨頭端襯板、隔倉板、出科篦板耐磨材料的選擇 ; s! m9 h# h) F% E. V
(1)磨頭端襯板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇 8 I5 o9 K% ~( j% r" E3 w, e4 y* |' K
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。. @ y" B1 y+ D9 w9 [
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。+ J9 \1 I# k' e$ A4 q
以高錳鋼為例,對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。
# ?+ p- `+ G* {0 i 圖中(A)、(B)大端由于磨球和物料降落時(shí)相對滑動產(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。
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1 S: l/ {2 \/ s" E! Y; S* d (2)隔倉板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
. R# x2 ~$ }3 p! ]% c 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。物料對隔倉板蓖縫進(jìn)行擠壓沖刷磨損,球和 物料對隔倉板進(jìn)行測沖擊鑿削磨損,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。
4 l5 ]: s% P* W$ {4 g/ R B: Y5 }9 P: r 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。
' c+ c3 i3 j# `$ q, R 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。/ _$ t' H7 m! M; r
(3)出料篦板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇8 w3 f/ Q, ^2 h% Z" B7 [5 s
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。
5 a: g0 t" J" q! w7 | 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。1 m% c9 P- t% X" e P( F
1.4研磨介質(zhì)(磨球)耐磨材料的選擇: ~: `3 q' Y" E5 D% U
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。+ u3 a+ I; I$ n6 B7 C8 I3 d& m
質(zhì)量好的磨球應(yīng)具有下列性能:
/ @$ r x" r! q+ r# k (a)耐磨性:對切削磨損、變形磨損和疲勞剝落磨損有足夠的耐磨性;對切削磨損要求有高硬度;對變形磨損 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;( |9 X9 q/ q! ^( x8 @
(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;
. W/ ]& K4 a! h5 e3 z1 R2 H (c)高的淬透性:保證φ100mm大球整體腐損均勻,不失圓;
7 a* D1 g i- Q! m0 J (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。
. N! m5 P* ^) @ 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。 |
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