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        磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理研究

        2014-11-10 14:46:27楊光春陳玖成
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2014年12期
        關(guān)鍵詞:影響因素

        楊光春 陳玖成

        摘 要:該文從磨機(jī)連接件的工作情況、受力狀況出發(fā),通過(guò)分析磨機(jī)連接件因受到磨球和物料的沖擊造成損傷磨損的原理;揭示了磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理是同時(shí)涉及切削、疲勞以及腐蝕三種基本磨損機(jī)理的一種特殊磨損形式,同時(shí)提出影響連接件磨損的主要因素。

        關(guān)鍵詞:磨損機(jī)理 影響因素 磨機(jī)連接件

        中圖分類號(hào):TD453 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)04(c)-0064-02

        球磨機(jī)是冶金、選礦和建材等工業(yè)領(lǐng)域粉體材料制備的關(guān)鍵設(shè)備。連接件是球磨機(jī)中的易損件,在磨機(jī)工作時(shí),磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)(鋼球、物料等)由于拋落運(yùn)動(dòng)對(duì)連接件產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,使其受到鑿削、疲勞以及脆性剝落等磨損作用,同時(shí)還會(huì)受到礦漿的腐蝕,而不斷受到損壞,但是這一問(wèn)題從未有人重視過(guò),在磨機(jī)的經(jīng)常性檢修中發(fā)現(xiàn):由于連接件的失效,會(huì)造成襯板脫落或漏礦,所以,其中一項(xiàng)內(nèi)容就是更換個(gè)別連接件,這將會(huì)造成人財(cái)物的極大浪費(fèi)。因此,對(duì)磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理進(jìn)行研究是必要的。

        1 連接件情況

        (1)材料

        目前磨機(jī)連接件的材料主要為45﹟鋼和Q235A兩種,頭部形狀以橢圓錐和扁錐形為主,個(gè)別也有臺(tái)形錐的,螺紋的制造方法主要有兩種,即滾壓法和車削法。

        (2)工作情況

        物料在磨機(jī)中的粉碎過(guò)程主要是靠磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)筒體內(nèi)磨球?qū)ξ锪系哪胨楹蜎_擊作用來(lái)完成[1]。如圖1所示,磨機(jī)內(nèi)物料和磨球隨筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)達(dá)到脫離點(diǎn)A時(shí)以拋物線軌跡瀑布式瀉落而下于B點(diǎn),在這種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,連接件將承受著來(lái)自磨球和物料的沖擊力(可分解成為切向力和法向力)以及磨粒的磨削作用而被磨損,直到失效。

        2 受力情況

        在簡(jiǎn)化的模型下分析,如圖1所示,連接件受到兩個(gè)方向的沖擊力:切向力和法向力。

        其沖擊速度根據(jù)資料[2]可知,在筒體的切向和徑向分別為:

        其最大沖擊能量根據(jù)資料[1]可知:

        式中 m—磨球的重量;H—磨球拋落后降落的最大高度

        從式中可以看出,磨球的質(zhì)量越大,則產(chǎn)生的沖擊能量也越大;磨機(jī)的直徑越大,磨球或物料拋落時(shí)所產(chǎn)生的沖擊能量也就越大,那么連接件頭部所受到的沖擊作用也就會(huì)越大。因此,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)連接件的要求就更高。

        3 磨損機(jī)理

        連接件的主要失效形式是磨損、剝落和腐蝕,以磨損為主。在磨球、物料的共同作用下,磨機(jī)連接件的主要磨損機(jī)制是:

        3.1 切削磨損

        由于物料磨粒是天然礦石或水泥燒結(jié)塊的碎粒,其形狀具有隨機(jī)性,從金屬磨削原理來(lái)看,物料磨粒具有很大的負(fù)前角和較大的切削刃鈍圓半徑。在物料磨研過(guò)程中,有些磨粒與連接件表面只是單純的滑擦作用,這將引起連接件表面產(chǎn)生裂紋;有些磨粒在自身和磨球的沖擊法向力作用下產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),極易較深地壓入連接件頭部表層,在切向力的推動(dòng)下產(chǎn)生切削作用,如圖2所示。這種切削過(guò)程可分為三個(gè)階段:滑擦、犁耕和形成磨屑。這種滑擦使連接件表面產(chǎn)生彈性變形,而磨粒在其表面滑擦而過(guò),未切入(H段);犁耕階段磨粒切入連接件表面,材料向兩邊隆起,產(chǎn)生塑性變形使表面出現(xiàn)刻痕(犁溝),但無(wú)磨屑產(chǎn)生(K段);在C段,切削深度和應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值,金屬被直接鑿掉形成磨屑。

        3.2 疲勞磨損

        連接件頭部受到磨球和物料磨粒的反復(fù)撞擊、擠壓和滑擦,在交變的沖擊應(yīng)力作用下引起交變的接觸應(yīng)力,產(chǎn)生交變剪切應(yīng)力,特別是劃痕和隆起在磨球的反復(fù)沖擊碾壓作用下,產(chǎn)生應(yīng)變疲勞裂紋,擴(kuò)展至表面,就會(huì)導(dǎo)致連接件頭部表層成塊脫落,從而造成疲勞磨損。

        3.3 腐蝕磨損

        在選礦所用濕式球磨機(jī)中,腐蝕介質(zhì)與切削磨損、疲勞磨損共同作用于連接件頭部表面,磨損會(huì)不斷產(chǎn)生新的表面,而腐蝕又使得材料表面力學(xué)性能遭到破壞,這就會(huì)導(dǎo)致材料表面加速磨損。

        根據(jù)以上分析,要想提高連接件的使用壽命,其材質(zhì)就應(yīng)具有高的硬度、高的耐沖擊韌性和良好的耐腐蝕性能。

        4 影響連接件磨損的主要因素

        4.1 磨機(jī)的裝載量與轉(zhuǎn)速

        磨機(jī)的直徑越大,物料和磨球的裝載量也就越大,當(dāng)磨機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí),物料和磨球拋落下來(lái)的動(dòng)能就越大,連接件所受到的沖擊力就愈大,其磨損也隨之加大。當(dāng)磨機(jī)的裝載量一定,而轉(zhuǎn)速越高時(shí),物料和磨球的運(yùn)動(dòng)速度就愈大,此時(shí),連接件所受到的沖擊力、切向力和法向力就越大,物料、磨球與連接件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度也加大,從而導(dǎo)致連接件的磨損加劇。因此,磨機(jī)的裝載量與轉(zhuǎn)速要根據(jù)磨機(jī)的工作效率進(jìn)行綜合考慮。

        4.2 磨粒的性質(zhì)

        磨粒的性質(zhì)主要涉及磨粒的硬度、脆韌性、形狀等方面,它們對(duì)連接件表層的切削磨損過(guò)程有著極為重要的影響。

        當(dāng)磨粒的硬度比連接件頭部的硬度高得多時(shí),連接件的磨損主要是以鑿削磨損為主,反之,連接件的疲勞磨損占較大比例;同時(shí),磨粒越硬,其拋落沖擊時(shí)對(duì)連接件頭部的緩沖作用也是越小。因此,磨粒的硬度對(duì)材料的耐磨性有著顯著的影響。

        磨粒的脆韌性和形狀對(duì)連接件的磨損同樣存在直接影響。如果磨粒硬且脆,易磨碎呈尖銳多角形狀,曲率半徑小的尖端由于鋒利,而且在自身和磨球的沖擊法向力作用下產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),極易較深地壓入連接件頭部表層,從而造成切削磨損;若磨粒的塑韌性較好,不易破碎,其曲率半徑就大,磨粒壓入深度也小,可使連接件頭部表層材料處于彈性變形范圍,最終表現(xiàn)為連接件的表層材料剝落。

        4.3 磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)

        磨礦分為干式球磨和濕式球磨兩種,干式球磨中連接件主要受到磨球和物料的拋落沖擊,屬于鑿削磨損和疲勞磨損;在濕式球磨中,由于礦漿具有一定的酸堿性,連接件與這接觸必然產(chǎn)生腐蝕,加之磨球和物料顆粒的鑿削作用,破壞了連接件表層的鈍化膜,使腐蝕加劇。所以,在磨球和物料磨粒相同時(shí),濕磨方式比干磨方式的磨損情況更加嚴(yán)重。

        5 結(jié)語(yǔ)

        磨機(jī)連接件是在極為惡劣的條件下工作,其主要失效形式為磨損,連接件材質(zhì)的選擇要根據(jù)它的工況條件來(lái)確定。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 梅瑛,樊瑞.磨球的沖擊磨損與球磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇[J].礦山機(jī)械,2007⑺:42-44.

        [2] 馬少健,陳炳辰.磨礦介質(zhì)對(duì)磨機(jī)襯板沖擊力的模擬計(jì)算[J].礦冶,1996⑸:42-45.

        [3] 劉家俊.材料磨損原理及其耐磨性[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,1993.

        [4] 李啟衡.碎礦與磨礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.endprint

        摘 要:該文從磨機(jī)連接件的工作情況、受力狀況出發(fā),通過(guò)分析磨機(jī)連接件因受到磨球和物料的沖擊造成損傷磨損的原理;揭示了磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理是同時(shí)涉及切削、疲勞以及腐蝕三種基本磨損機(jī)理的一種特殊磨損形式,同時(shí)提出影響連接件磨損的主要因素。

        關(guān)鍵詞:磨損機(jī)理 影響因素 磨機(jī)連接件

        中圖分類號(hào):TD453 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)04(c)-0064-02

        球磨機(jī)是冶金、選礦和建材等工業(yè)領(lǐng)域粉體材料制備的關(guān)鍵設(shè)備。連接件是球磨機(jī)中的易損件,在磨機(jī)工作時(shí),磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)(鋼球、物料等)由于拋落運(yùn)動(dòng)對(duì)連接件產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,使其受到鑿削、疲勞以及脆性剝落等磨損作用,同時(shí)還會(huì)受到礦漿的腐蝕,而不斷受到損壞,但是這一問(wèn)題從未有人重視過(guò),在磨機(jī)的經(jīng)常性檢修中發(fā)現(xiàn):由于連接件的失效,會(huì)造成襯板脫落或漏礦,所以,其中一項(xiàng)內(nèi)容就是更換個(gè)別連接件,這將會(huì)造成人財(cái)物的極大浪費(fèi)。因此,對(duì)磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理進(jìn)行研究是必要的。

        1 連接件情況

        (1)材料

        目前磨機(jī)連接件的材料主要為45﹟鋼和Q235A兩種,頭部形狀以橢圓錐和扁錐形為主,個(gè)別也有臺(tái)形錐的,螺紋的制造方法主要有兩種,即滾壓法和車削法。

        (2)工作情況

        物料在磨機(jī)中的粉碎過(guò)程主要是靠磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)筒體內(nèi)磨球?qū)ξ锪系哪胨楹蜎_擊作用來(lái)完成[1]。如圖1所示,磨機(jī)內(nèi)物料和磨球隨筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)達(dá)到脫離點(diǎn)A時(shí)以拋物線軌跡瀑布式瀉落而下于B點(diǎn),在這種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,連接件將承受著來(lái)自磨球和物料的沖擊力(可分解成為切向力和法向力)以及磨粒的磨削作用而被磨損,直到失效。

        2 受力情況

        在簡(jiǎn)化的模型下分析,如圖1所示,連接件受到兩個(gè)方向的沖擊力:切向力和法向力。

        其沖擊速度根據(jù)資料[2]可知,在筒體的切向和徑向分別為:

        其最大沖擊能量根據(jù)資料[1]可知:

        式中 m—磨球的重量;H—磨球拋落后降落的最大高度

        從式中可以看出,磨球的質(zhì)量越大,則產(chǎn)生的沖擊能量也越大;磨機(jī)的直徑越大,磨球或物料拋落時(shí)所產(chǎn)生的沖擊能量也就越大,那么連接件頭部所受到的沖擊作用也就會(huì)越大。因此,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)連接件的要求就更高。

        3 磨損機(jī)理

        連接件的主要失效形式是磨損、剝落和腐蝕,以磨損為主。在磨球、物料的共同作用下,磨機(jī)連接件的主要磨損機(jī)制是:

        3.1 切削磨損

        由于物料磨粒是天然礦石或水泥燒結(jié)塊的碎粒,其形狀具有隨機(jī)性,從金屬磨削原理來(lái)看,物料磨粒具有很大的負(fù)前角和較大的切削刃鈍圓半徑。在物料磨研過(guò)程中,有些磨粒與連接件表面只是單純的滑擦作用,這將引起連接件表面產(chǎn)生裂紋;有些磨粒在自身和磨球的沖擊法向力作用下產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),極易較深地壓入連接件頭部表層,在切向力的推動(dòng)下產(chǎn)生切削作用,如圖2所示。這種切削過(guò)程可分為三個(gè)階段:滑擦、犁耕和形成磨屑。這種滑擦使連接件表面產(chǎn)生彈性變形,而磨粒在其表面滑擦而過(guò),未切入(H段);犁耕階段磨粒切入連接件表面,材料向兩邊隆起,產(chǎn)生塑性變形使表面出現(xiàn)刻痕(犁溝),但無(wú)磨屑產(chǎn)生(K段);在C段,切削深度和應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值,金屬被直接鑿掉形成磨屑。

        3.2 疲勞磨損

        連接件頭部受到磨球和物料磨粒的反復(fù)撞擊、擠壓和滑擦,在交變的沖擊應(yīng)力作用下引起交變的接觸應(yīng)力,產(chǎn)生交變剪切應(yīng)力,特別是劃痕和隆起在磨球的反復(fù)沖擊碾壓作用下,產(chǎn)生應(yīng)變疲勞裂紋,擴(kuò)展至表面,就會(huì)導(dǎo)致連接件頭部表層成塊脫落,從而造成疲勞磨損。

        3.3 腐蝕磨損

        在選礦所用濕式球磨機(jī)中,腐蝕介質(zhì)與切削磨損、疲勞磨損共同作用于連接件頭部表面,磨損會(huì)不斷產(chǎn)生新的表面,而腐蝕又使得材料表面力學(xué)性能遭到破壞,這就會(huì)導(dǎo)致材料表面加速磨損。

        根據(jù)以上分析,要想提高連接件的使用壽命,其材質(zhì)就應(yīng)具有高的硬度、高的耐沖擊韌性和良好的耐腐蝕性能。

        4 影響連接件磨損的主要因素

        4.1 磨機(jī)的裝載量與轉(zhuǎn)速

        磨機(jī)的直徑越大,物料和磨球的裝載量也就越大,當(dāng)磨機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí),物料和磨球拋落下來(lái)的動(dòng)能就越大,連接件所受到的沖擊力就愈大,其磨損也隨之加大。當(dāng)磨機(jī)的裝載量一定,而轉(zhuǎn)速越高時(shí),物料和磨球的運(yùn)動(dòng)速度就愈大,此時(shí),連接件所受到的沖擊力、切向力和法向力就越大,物料、磨球與連接件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度也加大,從而導(dǎo)致連接件的磨損加劇。因此,磨機(jī)的裝載量與轉(zhuǎn)速要根據(jù)磨機(jī)的工作效率進(jìn)行綜合考慮。

        4.2 磨粒的性質(zhì)

        磨粒的性質(zhì)主要涉及磨粒的硬度、脆韌性、形狀等方面,它們對(duì)連接件表層的切削磨損過(guò)程有著極為重要的影響。

        當(dāng)磨粒的硬度比連接件頭部的硬度高得多時(shí),連接件的磨損主要是以鑿削磨損為主,反之,連接件的疲勞磨損占較大比例;同時(shí),磨粒越硬,其拋落沖擊時(shí)對(duì)連接件頭部的緩沖作用也是越小。因此,磨粒的硬度對(duì)材料的耐磨性有著顯著的影響。

        磨粒的脆韌性和形狀對(duì)連接件的磨損同樣存在直接影響。如果磨粒硬且脆,易磨碎呈尖銳多角形狀,曲率半徑小的尖端由于鋒利,而且在自身和磨球的沖擊法向力作用下產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),極易較深地壓入連接件頭部表層,從而造成切削磨損;若磨粒的塑韌性較好,不易破碎,其曲率半徑就大,磨粒壓入深度也小,可使連接件頭部表層材料處于彈性變形范圍,最終表現(xiàn)為連接件的表層材料剝落。

        4.3 磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)

        磨礦分為干式球磨和濕式球磨兩種,干式球磨中連接件主要受到磨球和物料的拋落沖擊,屬于鑿削磨損和疲勞磨損;在濕式球磨中,由于礦漿具有一定的酸堿性,連接件與這接觸必然產(chǎn)生腐蝕,加之磨球和物料顆粒的鑿削作用,破壞了連接件表層的鈍化膜,使腐蝕加劇。所以,在磨球和物料磨粒相同時(shí),濕磨方式比干磨方式的磨損情況更加嚴(yán)重。

        5 結(jié)語(yǔ)

        磨機(jī)連接件是在極為惡劣的條件下工作,其主要失效形式為磨損,連接件材質(zhì)的選擇要根據(jù)它的工況條件來(lái)確定。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 梅瑛,樊瑞.磨球的沖擊磨損與球磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇[J].礦山機(jī)械,2007⑺:42-44.

        [2] 馬少健,陳炳辰.磨礦介質(zhì)對(duì)磨機(jī)襯板沖擊力的模擬計(jì)算[J].礦冶,1996⑸:42-45.

        [3] 劉家俊.材料磨損原理及其耐磨性[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,1993.

        [4] 李啟衡.碎礦與磨礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.endprint

        摘 要:該文從磨機(jī)連接件的工作情況、受力狀況出發(fā),通過(guò)分析磨機(jī)連接件因受到磨球和物料的沖擊造成損傷磨損的原理;揭示了磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理是同時(shí)涉及切削、疲勞以及腐蝕三種基本磨損機(jī)理的一種特殊磨損形式,同時(shí)提出影響連接件磨損的主要因素。

        關(guān)鍵詞:磨損機(jī)理 影響因素 磨機(jī)連接件

        中圖分類號(hào):TD453 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)04(c)-0064-02

        球磨機(jī)是冶金、選礦和建材等工業(yè)領(lǐng)域粉體材料制備的關(guān)鍵設(shè)備。連接件是球磨機(jī)中的易損件,在磨機(jī)工作時(shí),磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)(鋼球、物料等)由于拋落運(yùn)動(dòng)對(duì)連接件產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,使其受到鑿削、疲勞以及脆性剝落等磨損作用,同時(shí)還會(huì)受到礦漿的腐蝕,而不斷受到損壞,但是這一問(wèn)題從未有人重視過(guò),在磨機(jī)的經(jīng)常性檢修中發(fā)現(xiàn):由于連接件的失效,會(huì)造成襯板脫落或漏礦,所以,其中一項(xiàng)內(nèi)容就是更換個(gè)別連接件,這將會(huì)造成人財(cái)物的極大浪費(fèi)。因此,對(duì)磨機(jī)連接件的磨損機(jī)理進(jìn)行研究是必要的。

        1 連接件情況

        (1)材料

        目前磨機(jī)連接件的材料主要為45﹟鋼和Q235A兩種,頭部形狀以橢圓錐和扁錐形為主,個(gè)別也有臺(tái)形錐的,螺紋的制造方法主要有兩種,即滾壓法和車削法。

        (2)工作情況

        物料在磨機(jī)中的粉碎過(guò)程主要是靠磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)筒體內(nèi)磨球?qū)ξ锪系哪胨楹蜎_擊作用來(lái)完成[1]。如圖1所示,磨機(jī)內(nèi)物料和磨球隨筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)達(dá)到脫離點(diǎn)A時(shí)以拋物線軌跡瀑布式瀉落而下于B點(diǎn),在這種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,連接件將承受著來(lái)自磨球和物料的沖擊力(可分解成為切向力和法向力)以及磨粒的磨削作用而被磨損,直到失效。

        2 受力情況

        在簡(jiǎn)化的模型下分析,如圖1所示,連接件受到兩個(gè)方向的沖擊力:切向力和法向力。

        其沖擊速度根據(jù)資料[2]可知,在筒體的切向和徑向分別為:

        其最大沖擊能量根據(jù)資料[1]可知:

        式中 m—磨球的重量;H—磨球拋落后降落的最大高度

        從式中可以看出,磨球的質(zhì)量越大,則產(chǎn)生的沖擊能量也越大;磨機(jī)的直徑越大,磨球或物料拋落時(shí)所產(chǎn)生的沖擊能量也就越大,那么連接件頭部所受到的沖擊作用也就會(huì)越大。因此,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)連接件的要求就更高。

        3 磨損機(jī)理

        連接件的主要失效形式是磨損、剝落和腐蝕,以磨損為主。在磨球、物料的共同作用下,磨機(jī)連接件的主要磨損機(jī)制是:

        3.1 切削磨損

        由于物料磨粒是天然礦石或水泥燒結(jié)塊的碎粒,其形狀具有隨機(jī)性,從金屬磨削原理來(lái)看,物料磨粒具有很大的負(fù)前角和較大的切削刃鈍圓半徑。在物料磨研過(guò)程中,有些磨粒與連接件表面只是單純的滑擦作用,這將引起連接件表面產(chǎn)生裂紋;有些磨粒在自身和磨球的沖擊法向力作用下產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),極易較深地壓入連接件頭部表層,在切向力的推動(dòng)下產(chǎn)生切削作用,如圖2所示。這種切削過(guò)程可分為三個(gè)階段:滑擦、犁耕和形成磨屑。這種滑擦使連接件表面產(chǎn)生彈性變形,而磨粒在其表面滑擦而過(guò),未切入(H段);犁耕階段磨粒切入連接件表面,材料向兩邊隆起,產(chǎn)生塑性變形使表面出現(xiàn)刻痕(犁溝),但無(wú)磨屑產(chǎn)生(K段);在C段,切削深度和應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值,金屬被直接鑿掉形成磨屑。

        3.2 疲勞磨損

        連接件頭部受到磨球和物料磨粒的反復(fù)撞擊、擠壓和滑擦,在交變的沖擊應(yīng)力作用下引起交變的接觸應(yīng)力,產(chǎn)生交變剪切應(yīng)力,特別是劃痕和隆起在磨球的反復(fù)沖擊碾壓作用下,產(chǎn)生應(yīng)變疲勞裂紋,擴(kuò)展至表面,就會(huì)導(dǎo)致連接件頭部表層成塊脫落,從而造成疲勞磨損。

        3.3 腐蝕磨損

        在選礦所用濕式球磨機(jī)中,腐蝕介質(zhì)與切削磨損、疲勞磨損共同作用于連接件頭部表面,磨損會(huì)不斷產(chǎn)生新的表面,而腐蝕又使得材料表面力學(xué)性能遭到破壞,這就會(huì)導(dǎo)致材料表面加速磨損。

        根據(jù)以上分析,要想提高連接件的使用壽命,其材質(zhì)就應(yīng)具有高的硬度、高的耐沖擊韌性和良好的耐腐蝕性能。

        4 影響連接件磨損的主要因素

        4.1 磨機(jī)的裝載量與轉(zhuǎn)速

        磨機(jī)的直徑越大,物料和磨球的裝載量也就越大,當(dāng)磨機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí),物料和磨球拋落下來(lái)的動(dòng)能就越大,連接件所受到的沖擊力就愈大,其磨損也隨之加大。當(dāng)磨機(jī)的裝載量一定,而轉(zhuǎn)速越高時(shí),物料和磨球的運(yùn)動(dòng)速度就愈大,此時(shí),連接件所受到的沖擊力、切向力和法向力就越大,物料、磨球與連接件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度也加大,從而導(dǎo)致連接件的磨損加劇。因此,磨機(jī)的裝載量與轉(zhuǎn)速要根據(jù)磨機(jī)的工作效率進(jìn)行綜合考慮。

        4.2 磨粒的性質(zhì)

        磨粒的性質(zhì)主要涉及磨粒的硬度、脆韌性、形狀等方面,它們對(duì)連接件表層的切削磨損過(guò)程有著極為重要的影響。

        當(dāng)磨粒的硬度比連接件頭部的硬度高得多時(shí),連接件的磨損主要是以鑿削磨損為主,反之,連接件的疲勞磨損占較大比例;同時(shí),磨粒越硬,其拋落沖擊時(shí)對(duì)連接件頭部的緩沖作用也是越小。因此,磨粒的硬度對(duì)材料的耐磨性有著顯著的影響。

        磨粒的脆韌性和形狀對(duì)連接件的磨損同樣存在直接影響。如果磨粒硬且脆,易磨碎呈尖銳多角形狀,曲率半徑小的尖端由于鋒利,而且在自身和磨球的沖擊法向力作用下產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),極易較深地壓入連接件頭部表層,從而造成切削磨損;若磨粒的塑韌性較好,不易破碎,其曲率半徑就大,磨粒壓入深度也小,可使連接件頭部表層材料處于彈性變形范圍,最終表現(xiàn)為連接件的表層材料剝落。

        4.3 磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)

        磨礦分為干式球磨和濕式球磨兩種,干式球磨中連接件主要受到磨球和物料的拋落沖擊,屬于鑿削磨損和疲勞磨損;在濕式球磨中,由于礦漿具有一定的酸堿性,連接件與這接觸必然產(chǎn)生腐蝕,加之磨球和物料顆粒的鑿削作用,破壞了連接件表層的鈍化膜,使腐蝕加劇。所以,在磨球和物料磨粒相同時(shí),濕磨方式比干磨方式的磨損情況更加嚴(yán)重。

        5 結(jié)語(yǔ)

        磨機(jī)連接件是在極為惡劣的條件下工作,其主要失效形式為磨損,連接件材質(zhì)的選擇要根據(jù)它的工況條件來(lái)確定。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 梅瑛,樊瑞.磨球的沖擊磨損與球磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇[J].礦山機(jī)械,2007⑺:42-44.

        [2] 馬少健,陳炳辰.磨礦介質(zhì)對(duì)磨機(jī)襯板沖擊力的模擬計(jì)算[J].礦冶,1996⑸:42-45.

        [3] 劉家俊.材料磨損原理及其耐磨性[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,1993.

        [4] 李啟衡.碎礦與磨礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.endprint

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