＊劉險峰 張志剛

（酒鋼集團氫冶金研究院 甘肅 735100）

選礦廠處理弱磁性礦物時，采用強磁選工藝處理15mm以下的粉礦，平環(huán)強磁選機是強磁選系統(tǒng)的關鍵工藝設備，強磁選工藝流程見圖1。

圖1 強磁選工藝流程圖

平環(huán)強磁選機每個轉盤安裝27組聚磁介質，這27組聚磁介質安裝在轉盤的圓周區(qū)域，并隨轉盤勻速轉動。當某組聚磁介質在轉盤的帶動下，轉動進入到勵磁線圈激發(fā)的磁場后被磁化，保持磁性，當轉動出磁場后退磁失去磁性。弱磁性礦漿經礦漿分配器隔渣后進入給礦咀，給礦咀安裝在轉盤轉動進入磁場區(qū)域的入口位置，給礦咀均勻給聚磁介質供礦漿。礦漿進入聚磁介質，其中的磁性礦粒在進入磁場后被轉盤上已經磁化的聚磁介質吸附、隨聚磁介質轉動，進入卸礦區(qū)即非磁場區(qū)。聚磁介質在卸礦區(qū)（非磁場區(qū)）失去磁性，聚磁介質上吸附的鐵礦物被卸礦水流沖入精礦接料盤。礦漿中的非磁性的礦粒進入磁場區(qū)，在重力和沖礦水流的作用下，在磁場區(qū)域就穿過齒板間隙流入尾礦接料盤，沒有被轉盤上的聚磁介質吸附。平環(huán)強磁選機每組聚磁介質（齒板組）由15件雙面齒板、2件單面齒板、9根非導磁的雙頭螺柱、18個非導磁的螺母組成。這些齒板齒間距分別是3.5mm、2.5mm。平環(huán)強磁機處理的鐵礦石所含主要鐵礦物為赤鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦和褐鐵礦，還有少量的磁鐵礦和黃鐵礦、黃銅礦，所含主要脈石礦物為碧玉、石英、千枚巖、鐵白云石和重晶石，礦物組成復雜，嵌布粒度粗細不均。平環(huán)強磁選機聚磁介質（齒板組）每天用高壓清洗水在線沖洗，仍然結垢，當結垢嚴重時需要下線解體清理，選礦廠每年都更新一定量的齒板組才能維持生產。平環(huán)強磁選機在生產過程中，如齒板組狀況不好，選礦工藝指標將受到影響。為了提高聚磁介質導磁性能和耐磨耐腐蝕性能，有必要對強磁選機聚磁介質做優(yōu)化，主要從材質分析、齒板加工、性能改善、結構優(yōu)化等幾個方面開展研究。

1.強磁選機聚磁介質概況及材質分析

(1)Shp3200強磁選機齒板概況

Shp3200平環(huán)強磁選機安裝有兩種齒板組。齒板詳細情況見表1。

表1 齒板詳細情況

(2)分析正常使用的齒板的化學成分

對在用的Shp3200型強磁選機齒板進行了光譜化學成分分析，Cr含量高，其余成分接近于0Cr13材質，對比見表2。

表2 在用齒板成分化驗結果與0Cr13對比

(3)分析正常使用的齒板的金相組織

組織：馬氏體+鐵素體（M+F）；生產方式：軋制；軋制方向：沿齒板短邊方向（基體有明顯的帶狀組織）；最終熱處理形式推定：球化退火。

2.聚磁介質齒板的材質研究

齒板材質決定齒板在磁場中的磁感應強度進而直接影響齒板對鐵礦物顆粒的吸附力的大小。純鐵材質齒板、純鐵滲鉻材質齒板在磁場中具有高的磁感應強度，但其化學性能不穩(wěn)定，容易腐蝕導致齒板結垢堵塞，影響齒板使用周期及分選效果。目前，對于聚磁介質的材質研究主要集中在兩個方面，一是非晶態(tài)合金，二是不銹鋼聚磁介質。非晶態(tài)合金聚磁介質，其磁導率、耐腐蝕性、耐磨性等方面都較為優(yōu)異，但非晶態(tài)合金制備難度大、生產成本高、脆性大。因此，采用特定的導磁不銹鋼作為聚磁介質的材料，通過優(yōu)化、加工、制備成強磁選機齒板，可有效解決不同批次采購的齒板材質不同導致的強磁選指標控制難的問題；并可有效管理控制齒板的更換周期，進而保證強磁選金屬回收率的提升以及設備采購費用的下降。因此，以導磁不銹鋼為原料，加工制備成強磁選機齒板，考察不同材質的齒板的磁性能、耐腐蝕性以及耐磨性，優(yōu)選出綜合性能優(yōu)異的材質進行現(xiàn)場測試，開發(fā)出一種高金屬回收率的齒板材質是可行的。

(1)加工試驗不同材質的聚磁介質齒板

對在用的平環(huán)強磁選機和選礦實驗室強磁選機的齒板測量制圖，用不同材質導磁不銹鋼加工出齒板，開始研究。

(2)研究不同材質的聚磁介質磁性能

通過對不同材質的齒板裝入選礦實驗室小型強磁選實驗機，進行不同背景場強下的磁性能測試，優(yōu)選3-4種磁性能優(yōu)異的齒板材質。

(3)研究不同材質的聚磁介質耐腐蝕性能

對優(yōu)選3-4種磁性能優(yōu)異的聚磁介質材質進行電極制備、掛片制樣進行腐蝕電化學試驗。利用電化學工作站進行不銹鋼磁介質的電化學試驗，研究其電化學腐蝕特性，利用掃描電鏡、能譜及X衍射分析其腐蝕產物結構及成分特征，進行腐蝕機理研究。

(4)不同材質的齒板的強磁選基礎實驗研究

對優(yōu)選出的磁性能優(yōu)異的齒板材質進行批量生產加工后裝入強磁選實驗機上進行強磁選基礎實驗，探索不同材質、不同背景場強下、不同時間下的磁選指標（原礦品位、精礦品位、尾礦品位、產率和金屬回收率指標）。

(5)不同材質的齒板的表面處理技術研究

對優(yōu)選出的3-4種磁性能優(yōu)異的齒板進行表面處理，研究不同表面處理工藝下齒板的磁性能、耐腐蝕、耐磨性和磁選指標情況，進行聚磁介質的工藝優(yōu)化。

(6)開發(fā)出的聚磁介質的現(xiàn)場測試研究

使用優(yōu)選出的不銹鋼材質加工成為齒板，組裝聚磁介質，安裝到現(xiàn)場強磁選機，考察其不同時間段的腐蝕情況，以確定其備件更換周期。

3.強磁選機齒板結構優(yōu)化

在用的齒板組正常使用時存在問題?！癟”型螺栓經常折斷，導致齒板組發(fā)生晃動，影響選礦工藝指標，需要對齒板組進行優(yōu)化改進。

綜上所述，私藏共享單車，拆掉原有鎖和定位裝置，甚至對其改裝滿足盜竊罪的構成要件；出于個人目的為共享單車上私鎖應認定為侵占罪，大面積的上私鎖則為破壞生產經營罪；砸鎖或者暴力破壞共享單車則為故意毀壞財物罪?；诖?，筆者對共享經濟財產保護由國家、企業(yè)、個人三個層面提出進路。共享經濟作為符合時代潮流的新事物，其前途是光明的，共享經濟發(fā)展?jié)摿薮?，對社會貢獻巨大，應加強對其引導。

（1）齒板連接螺栓強度較低，在用的齒板連接螺栓在使用過程中螺紋磨損，螺紋大徑尺寸逐漸變小出現(xiàn)“滑絲”現(xiàn)象，齒板容易散開，齒板散開后加劇了“T”型螺栓折斷。

（2）每組齒板重量70多千克，在運輸裝卸和更換齒板組時職工勞動強度大，且作業(yè)時不安全。

（3）關于齒板組容易松散的解決方案。提高齒板連接螺栓強度，齒板連接由M6雙頭螺柱更改為M8特制沉頭螺栓。把連接齒板用的9根雙頭螺柱改為18根特制的非導磁M8沉頭螺栓。

（4）關于齒板組卸裝降低勞動強度的優(yōu)化方案。為減輕裝卸齒板作業(yè)的勞動強度，齒板組每組設計為由兩個半組構成。兩半齒板組的厚度相加，與原齒板組外形尺寸相同。結構見圖2。

圖2 齒板組“一拆二”構造

4.齒板加工

(1)準備原料

把不同成分、厚度30mm的導磁不銹鋼板材，在實驗室二次熱軋成為厚度10mm的毛坯板。

(2)加工毛坯

①在不同成分的不銹鋼板上標記鋼號，用油壓機校平不銹鋼板。②割制齒板毛坯，控制好尺寸，并將毛刺打磨干凈。每個鋼種裁出尺寸小于20mm×20mm的樣塊，打好標號，用作化學成分及金相分析。③裁出的齒板毛坯分別標識鋼號（每件都需標識），并用10號線將同牌號毛坯捆扎在一起，掛標識牌。④對每個鋼號的齒板毛坯進行化學成分分析、金相分析。測試每個鋼號齒板毛坯退火前的磁場性能。⑤執(zhí)行每個鋼號的退火方案，對齒板毛坯進行退火。退火后對每個鋼種裁出尺寸小于20mm×20mm的樣塊，打好標號，用作后續(xù)金相分析。

(3)加工齒板

①檢查毛坯鋼號標識。將齒板毛坯薄厚（6+0.12～ +0.04mm）及寬度（50mm+0～-0.1mm）加工至尺寸，長度方向暫不加工，留作加工齒形裝卡時的工藝卡頭。加工時先加工上下面的一面，加工另一面時需用百分表找正平面度，確保薄厚公差，最后加工寬度尺寸。

②檢查毛坯鋼號標識。在XK2416B數(shù)控龍門銑加工齒形及四周臺階，加工完成后將工藝卡頭切除至圖紙尺寸。加工過程中使用組合卡具保證各部位尺寸，并用百分表找正，確保齒板形位公差符合圖紙要求。

5.加工出的齒板性能比較

(1)磁場性能

先后對GY060、GY061、GY062、GY063、GY064、GY065、GY066、GY067材質的齒板，在選礦實驗室強磁選機上進行了磁場性能檢測。綜合比較，GY062、GY065材質的齒板磁飽和強度高，剩磁低。見表3。檢測完畢后，對GY062、GY065材質的齒板作了表面處理，分別噴涂碳化鎢、鎳基合金、滲氮處理，完成表面處理后仍在選礦實驗室強磁選機檢測磁場性能，發(fā)現(xiàn)表面處理后的齒板導磁性能下降，磁場強度衰減約10%左右。

表3 各典型材質加工出的齒板在選礦實驗室平環(huán)強磁選機上測試的磁場性能

(2)耐腐蝕性能

用電化學工作站測得各材質的極化曲線，從極化曲線上看出，隨著腐蝕時間的推移，所有材質腐蝕速率均變大，腐蝕電位均負移；其中，GY062和GY063鋼種腐蝕傾向和腐蝕速率變大較快，GY064、GY065、GY066、GY067腐蝕傾向和腐蝕速率均變化不大。單純考慮耐腐蝕性能，選材時考慮用GY065及以上鋼種作為齒板的材質。

6.工業(yè)試驗情況

綜合考慮導磁性能、耐磨耐腐蝕性能和原料成本，最終選擇GY062作為加工聚磁介質齒板的原材料，加工制造出了一臺新型齒板組。

(1)新型齒板組批量加工制造情況

新型齒板在加工過程中，改進熱處理工藝，促使等軸晶組織中晶粒進一步細化和均勻化，提高了等軸晶粒度等級，新型齒板的導磁性能從而得到提升。齒板的齒形區(qū)在專用數(shù)控銑床加工時，使用硬質合金專用銑刀加工，表面粗糙度控制在Ra1.6以內；在齒形加工過程中，應用合理的切削速度使齒板齒形區(qū)得到“冷作硬化”，具有高硬度和高光潔度，增強了齒板表面耐腐蝕、耐磨損、抗結垢的性能。

(2)新型齒板組與普通齒板組工業(yè)對比試驗情況

新型齒板組安裝在酒鋼選礦工序10#平環(huán)強磁選機，與同等條件下新安裝了普通新齒板組的9#強磁選機開展工業(yè)對比試驗。工業(yè)對比試驗持續(xù)半年后，整體對調互換9#強磁選機的齒板組與10#強磁選機的齒板組，新型聚磁介質齒板組在指標方面依然占有優(yōu)勢。從選礦工藝指標的結果來看，新型聚磁介質齒板組在金屬回收率方面優(yōu)于普通齒板組。在精礦品位相當?shù)那闆r下，安裝了新型聚磁介質齒板組的強磁機比安裝了普通齒板組的強磁機金屬回收率提升10%以上。

(3)齒板組使用維護情況

結構優(yōu)化后的新型齒板組，每半組齒板重量30公斤左右，在現(xiàn)場卸裝作業(yè)時比較卸裝整組齒板輕便了許多。安裝“一拆二”齒板組的強磁選機，只需要拆卸轉盤外圈的半組齒板，就可完成更換“T”型螺栓作業(yè)，強磁選機常規(guī)性維護因此變得容易。觀察新型齒板組，再沒有出現(xiàn)螺母“滑絲”、齒板松散的現(xiàn)象。

7.結論

（1）導磁不銹鋼可以滿足平環(huán)強磁選機聚磁介質齒板組作業(yè)工況對材質的特殊要求，新研制的齒板組較好地兼?zhèn)淞舜判阅?、耐磨耐蝕性能。

（2）結構優(yōu)化后的新型齒板組便于現(xiàn)場運輸和卸裝作業(yè)，齒板組使用時不易松散。

（3）安裝新型齒板組的平環(huán)強磁選機金屬回收率指標獲得提升。