田江生 陶春進

摘要：本文主要介紹磁性襯板在云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司新田選礦車間Φ5.03x8.5球磨機上的應用情況，通過對其使用壽命的技術跟蹤，證明了這種新材料襯板的可靠性與優(yōu)越性，同時不但具有使用壽命長、重量輕、維護方便、節(jié)電、節(jié)球、提高磨機的作業(yè)率、降低噪音、磨礦效率高等特點，而且可降低選礦廠成本，增加產(chǎn)量，經(jīng)濟效益顯著。

關鍵詞：磁性襯板;球磨機;節(jié)能環(huán)保;經(jīng)濟可靠

引言

新田選礦車間是云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司最重要的選礦廠，同時也是全球最大的單系列多金屬選礦廠。其中Φ5.03x8.5球磨機是選礦生產(chǎn)中的關鍵設備，磨機內最主要的工作部件是襯板和磨礦介質，因此襯板質量和性能的優(yōu)劣直接影響到磨機磨礦質量、磨機運轉率、磨機的使用壽命。新田選礦車間于2014年12月開始試用磁性襯板，通過三年多的使用發(fā)現(xiàn)。與傳統(tǒng)的錳鋼襯板相比大大降低了襯板消耗量和運行成本，提高磨機作業(yè)率。相比高錳鋼襯板，磁性襯板能增大磨機有效容積，提高處理能力，減輕磨機運行負荷，降低運轉功率，約電耗。并且安裝維護方便，減輕工人勞動強度，降低噪音，筒體不漏礦漿，提升了工作環(huán)境質量。

1磁性襯板的國內外概況和發(fā)展趨勢

20世紀70年代，挪威和美國有人提出了用磁性襯板保護球磨機筒體和溜槽的創(chuàng)意。1980年瑞典Skega公司橡膠襯里的創(chuàng)始人Bertil Brandt在專利中提出了8種較實用的磁性襯板結構。這些結構的磁路設計基本相同，主要區(qū)別在于襯板的外形。加拿大諾蘭達礦山公司Horne選廠于1981年10月在一臺Φ2.1×3.66 m的二段煉銅熔渣磨機的局部筒體安裝了輕型橡膠磁性襯板，在磨機運轉的第一個月，發(fā)現(xiàn)所有的元件都被細粒渣和磨礦介質所覆蓋，使用較理想。后來又進行了更廣泛的試驗。

瑞典Trelleborg橡膠制品公司，1981年在Lkab公司 Kirana鐵礦選礦廠的一臺Φ5.9m×7.7 m二段礫磨機上進行了橡膠磁性襯板的試驗，能耗降低了11.4 %，礫石耗量降低30 %，運轉5000 h后沒有明顯的磨損，據(jù)報道，1987年該選廠的三臺礫磨機均安裝了橡膠磁性襯板，當磨機臨界轉速達86.2 %后，處理量增加了4 %。1986年的國際礦山設備展覽會上展出了該公司的樣品。但國外由于磨機多采用合金襯板和橡膠襯板，所以磁性襯板的研究和推廣應用相對發(fā)展緩慢。

國內八十年代開始對磁性襯板進行研制。北京礦冶研究總院于1987年開始磁性襯板的研究，研制的橡膠—金屬磁性襯板于1992年通過有色金屬工業(yè)總公司的鑒定，1997年又為包鋼選廠Φ3.6×6.0 m溢流型球磨機研制成功HM型全套磁性襯板，使磁性襯板在礦山的使用取得了突破性進展，首次實現(xiàn)了磨機襯板的全部磁性化，通過了中國有色金屬協(xié)會的鑒定并被評為國家重點推廣產(chǎn)品。

目前國內磁性襯板在二段磨機上的使用正處于黃金推廣期，因為第一批磁性襯板的使用周期已經(jīng)結束，它的卓越效果得到了礦山的充分認可，正在成批的取代錳鋼襯板。

2磁性襯板安裝在Φ5.03×8.5m球磨機上的使用情況

2.1磁性襯板的結構及工作原理

新田選礦車間Φ5.03×8.5m溢流型球磨機所使用的磁性襯板由金屬殼體、磁性材料、彈性膠層三部分組成，如圖1所示。

磁性襯板的一面與磨機筒體貼合，靠磁力緊緊吸附在磨機筒體上，磁性材料的性能是磁性襯板可靠性的基礎，磁性襯板根據(jù)使用條件的要求一般選用硬磁材料，剩磁強度、矯頑力、磁能積等是關鍵參數(shù)，另外材料性能的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性也是磁性材料選材的關鍵要素。

磁性襯板的工作面是金屬外殼，吸附的小球、碎球和磁性物質形成保護層，附著在金屬外殼表面，保護層按磁路形成正弦波峰，由從內向外逐漸變粗的磁性物質構成，靠近襯板表面為內層，是細粒物料組成的均勻床層，中間是小片狀和粗粒狀物料，外層是粗粒的磁性物質和小球。在長期的運行中，保護層始終處于平衡狀態(tài)，內部的組成成分被磁化并互相吸引，使其更加牢固，一定厚度的保護層磨損后再動態(tài)補充，周而復始地保護磁性襯板表面，從而達到減輕襯板磨損，延長壽命的目的。

2.2磁性襯板的安裝運行及與錳鋼襯板的對比

在對國內多個磁性襯板生產(chǎn)廠家和應用礦企進行了實地考察，了解到應用磁性襯板對球磨機的生產(chǎn)能力與磨礦產(chǎn)品細度無不良影響后。公司于2014年11月底開始在新田選礦車間Φ5.03×8.5m溢流型球磨機上安裝磁性襯板。由于磁性襯板重量較輕，此次安裝的磁性襯板最重僅為49kg，最輕僅為14kg。在安裝過程中無需借助機械手即可人工安裝，且不用緊固螺栓。安裝時間僅為傳統(tǒng)錳鋼襯板的一半。大大減輕了檢修安裝人員的工作強度和提高球磨機的運轉率。

磁性襯板與傳統(tǒng)錳鋼襯板箱對比具有以下優(yōu)點：

（1）磁性襯板與高錳鋼襯板相比，具有使用壽命長，重量輕，安裝時不需螺栓固定且不漏礦，大幅度減輕了工人的勞動強度，節(jié)省了拆裝工時。

（2）因磁性襯板有保護層，減少了研磨體對磨機筒體的直接撞擊，噪音較錳鋼襯板可降低5～ 10 dB，提升了現(xiàn)場員工工作環(huán)境。因物料在磨礦過程中沖擊在自襯墊層上， 而自襯層密度比錳鋼襯板小得多， 起到了緩沖作用。

（3）與錳鋼襯板相比， 磁性襯板厚度薄、可增容。磁性襯板厚度（ 包括保護層厚度） 為錳鋼襯板的70 % 一85 % ，提高了球磨機有效容積4% 左右，可提高磨礦生產(chǎn)能力4.6 % 左右。

（4）與錳鋼襯板相比， 安裝磁性襯板的球磨機不甩礦、不漏礦漿。使用錳鋼襯板的球磨機， 在運轉一段時間后， 會因為緊固螺栓的松動、磨損而發(fā)生甩礦、漏礦現(xiàn)象; 而安裝磁性襯板不需要安裝緊固螺栓，所以不存在上述的情況。

（5）與錳鋼襯板相比，使用周期長，大大降低了球磨機的備件耗材成本。質量輕安裝磁性襯板的磨機作業(yè)率高。由于上述幾點原因，使用磁性襯板大大節(jié)省了更換和檢修時間，提高磨機作業(yè)率1% 以上。

2.3經(jīng)濟效益分析

安裝磁性襯板后磨機的處理能力和產(chǎn)品粒度沒有異常，而其平均運行功率由2 300 kW 降到2 220 kW 左右，節(jié)能約3. 4%，此外磨機周圍的噪音降低5 ～ 10 db（ A） ，改善了周邊工作環(huán)境。其使用壽命長，大大降低了球磨機的備件耗材成本，使用磁性襯板為球磨機節(jié)約備件成本約40%左右。更換簡單方便，使用中基本不用維護且使用周期長，這使得磨機運轉率得到進一步的提升，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

3結論

磁性襯板在新田選礦車間Φ5.03x8.5球磨機上的成功應用，這是目前成功應用的最大規(guī)格的球磨機磁性襯板，不僅筒體采用了磁性襯板，而且端蓋也采用了磁性襯板，實現(xiàn)了磨機襯板的全部磁性化。應用結果表明：襯板壽命可達到高錳鋼襯板的3倍以上，這不僅為公司創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益，同時在降低選廠能耗、減少金屬材料損耗、降低生產(chǎn)成本、提高設備運轉率、消除礦漿泄漏、改善職工現(xiàn)場環(huán)境（降低噪音）、減輕修理勞動強度等方面也發(fā)揮了重要作用，具有很好的節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]吳建明. HM 型磁性襯板及其在包鋼選廠的應用[J].金屬礦山， 2002（ 9） ： 46-50.

[2] 楊俊平. 磁性耐磨襯里在磨礦行業(yè)的研究和應用進展[J]. 銅業(yè)工程， 2014（ 3） ： 61-65.

[3]高琳. 球磨機磁性襯板研制[J]. 北京礦冶研究總院學報， 1993，2 （ 4） ： 42-44， 23

[4]王蘊. 金屬磁性襯板性能分析[J]. 現(xiàn)代礦業(yè)，2009（9）：115-117.