球磨机人配件衬板材料存在哪些主要问题？

多年来，技术员根据设备特性设计了多种耐磨、耐磨材料，但直到今日实际应用在球磨机衬板上的仍以钢铁材料为主。目前我国用以生产衬板的材料参差不齐，不同行业由于工况条件的不同，对耐磨材料的性能、质量要求有大不同，但其结构特色和磨损原理存在着较大的相似之处。所以我们针对水泥行业的特色，认真分析了筒体衬板的工作环境及磨损失效原因，就生产和应用的三种金属材料衬板的应用结果、特色及经济效果进行了分析总结。

一、球磨机筒体衬板工况条件分析
1、筒体衬板受力分析
球磨机筒体衬板的主要作用是利用衬板表层及其凸峰带起磨球，对物料进行粉碎和碾磨。衬板的主要失效形式是小能量多次冲击下的磨料磨损。碾磨体群和物料在运动中，大直径的磨球主要分布在外圈，瀑落时大部分砸在物料床底部，有小部分砸在衬板上，由于物料的缓冲作用和物料与碾磨体在工作中相互撞击，打乱了碾磨体的运行轨迹，使得落击点偏离，高度下降，因此可以减缓碾磨体对衬板的一次冲击。所以说，一般情况下，磨球和物料下落并不直接冲击到筒体的衬板上，而是冲击到磨球和物料层上。
碾磨体对衬板冲击造成衬板断裂的主要作用力，是衬板表层与砸到磨体接触点切向的垂直分力，这个力的大小受衬板形状，碾磨体运动状态、速度和方向等诸多因素影响，也使之大程度上削弱了直接作用的强度，使衬板受冲击程度减弱

2、传统衬板材料存在的主要问题
直至目前国内水泥行业球磨机衬板的材料仍多使用传统的耐磨材料—高锰钢，存在着以下问题：
（1）断裂失效：球磨机衬板因受到碾磨体和物料的较大冲击，特别是目前水泥磨向着高效节能的大型化发展形势下，衬板的受冲击功作用增大，断裂的危险性增加。尽管高锰钢韧性好，但目前供货质量不可好保证，例如出现含碳量过高，锰碳比不当，水韧处理存在问题时会发生断裂失效。
（2）凸起变形：高锰钢衬板在工作中受到碾磨体和物料的不断冲击产生相变使体积增大，同时还由于冲击来塑性材料的延展，造成衬板厚度尺寸下降，周向尺寸加大的塑性变形，而衬板的周向尺寸受球磨机外形尺寸的限制，没有多少伸缩空间造成衬板凸起，引起坚固螺栓的拉断，甚至造成部分衬板脱落等严重后果。这种现象在较大型球磨机上时有发生，在小型球磨机上也有发生；
（3）磨损失效：磨料磨损是球磨机衬板失效的主要形式之一，即便在大磨一仓工作的衬板承受的应力较大，表层容易产生加工硬化，但这种硬化层薄，在磨料的反复作用下，被挤压变形隆起的金属及受大块磨料棱角冲击的硬化层容易开裂而剥落。经研究发现多条件下的衬板表层实现加工硬化的程度有限，就加速了碾磨体，物料与衬板的干摩擦磨损，并伴随有凿削和犁铧现象发生。实际应用试验，如使用钢球直径已达到φ127mm的φ3.2×3.1m的大型球磨机筒体衬板磨损后的硬度也仅能达到HRC 34，远远低于设备中高锰钢易损件所能达到的硬度，也就是说，在该条件下高锰钢不是一种好的耐磨材料。
经过对衬板工作状况和高锰钢，衬板的失效分析，我们认为针以地水泥球磨机的工作条件，挑选具有不错综合机械性能的高硬度、高耐磨性材料，生产该条件下应用的衬板才是安全有效并经济合理的。