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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 磨機(jī)耐磨材料分析 [打印本頁(yè)]

作者: 致力于鑄造明雨 時(shí)間: 2009-2-28 16:26
標(biāo)題: 磨機(jī)耐磨材料分析
球(管)磨機(jī)金屬耐磨材料的選擇


1．1粗磨倉(cāng)襯板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
   粗磨倉(cāng)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(cāng)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。
   粗磨倉(cāng)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(kāi)裂，滿足使用要求。
   因此粗磨倉(cāng)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。
1．2細(xì)磨倉(cāng)村板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
   通過(guò)隔倉(cāng)板進(jìn)入到細(xì)磨倉(cāng)的物料已變細(xì)，尖角變鈍，細(xì)磨倉(cāng)里的球或段直徑僅為φ15mm～60mm，沖擊力小，因此細(xì)磨倉(cāng)襯板磨損機(jī)理是球的應(yīng)力切削磨損。
   細(xì)磨倉(cāng)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。
   磨機(jī)襯板不宜選擇高錳鋼。對(duì)粗磨倉(cāng)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(cāng)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。
1．3磨頭端襯板、隔倉(cāng)板、出科篦板耐磨材料的選擇
   (1)磨頭端襯板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
   磨頭端村板在粗磨倉(cāng)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。
   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。
   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(guò)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。
   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。

(2)隔倉(cāng)板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
   粗磨倉(cāng)粉磨達(dá)到一定粒度的物料是通過(guò)隔倉(cāng)板篦縫到細(xì)磨倉(cāng)的。物料對(duì)隔倉(cāng)板蓖縫進(jìn)行擠壓沖刷磨損，球和物料對(duì)隔倉(cāng)板進(jìn)行測(cè)沖擊鑿削磨損，并且隔倉(cāng)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。
   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。
   因此隔倉(cāng)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(cāng)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。
   (3)出料篦板磨損機(jī)理及耐磨材料的選擇
   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。
   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(guó) 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(cāng)、細(xì)磨倉(cāng)、磨頭端襯板，隔倉(cāng)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。
1．4研磨介質(zhì)（磨球)耐磨材料的選擇
   我國(guó)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(guó)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。
   質(zhì)量好的磨球應(yīng)具有下列性能：
   (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)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；
   (c)高的淬透性：保證φ100mm大球整體腐損均勻，不失圓；
   (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。
   具體的說(shuō)，磨機(jī)粗磨倉(cāng)應(yīng)選擇高鉻球，細(xì)磨倉(cāng)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。

作者: cenzabin 時(shí)間: 2009-9-15 09:02
分析的很好，謝謝

作者: yangjun1992 時(shí)間: 2009-10-8 12:23
nice!!!!!!!!!

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