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添加時(shí)間：2017-02-24 07:03??
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一、問題的提出
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國重點(diǎn)鐵選廠球磨機(jī)使用的錳鋼襯板每生產(chǎn)一噸精礦粉平均單耗為0.14kg的襯板，是美國的三倍左右（美國為0.05公斤）。在生產(chǎn)過程中，錳鋼襯板耗量大，使用的周期短，更換頻繁，更換襯板時(shí)間長，經(jīng)常停車緊螺栓，檢修工作量增加，使維修費(fèi)用增高，影響了球磨機(jī)作業(yè)率，而且還增加了維修工人的勞動強(qiáng)度。因此，如何降低襯板的消耗量，降低鋼球的磨損，節(jié)約電能，提高磨機(jī)的作業(yè)率，增加產(chǎn)量是國內(nèi)外選礦廠尋求降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的主要措施。我廠科研人員經(jīng)過多年的反復(fù)試驗(yàn)研究，于八十年代末終于研制出一種重量輕、耐磨損、節(jié)電、節(jié)球的新型襯板—磁性襯板，一九九O年十二月進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，至今最長在大孤山鐵礦已運(yùn)轉(zhuǎn)十二年的時(shí)間，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于鐵礦、金礦、鉛鋅礦、銅礦、銀礦等金屬礦山的二、三段磨機(jī)上，達(dá)到了預(yù)期的使用目的和效果，給用戶帶來了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
二、磁性襯板的工作原理
磨礦過程是利用磨礦介質(zhì)與礦石之間的沖擊、磨剝和介質(zhì)與襯板的沖擊與磨剝過程中，使被磨物料達(dá)到單體解離的過程，因此，鋼球的磨損和襯板的磨損是不可避免的。就襯板而言，年消耗量大約40萬噸，為減少襯板的消耗量而研發(fā)磁性襯板。磁性襯板在工作過程中，磁性襯板表面由磁性礦物、碎球及小球組成的物料自襯層吸附在襯板表面，按磁路形成正弦波峰，在一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，由鐵屑、碎球置換了小球和被磨物料，形成永久堅(jiān)硬墊層，在墊層的上面有除磁性物料和小球組成的流動層，這些礦石中的磁性物料及磨損下來的介質(zhì)粉末、碎球、小球等會自然形成耐磨保護(hù)，不斷磨損、生成補(bǔ)充，始終處于動平衡狀態(tài)，周而復(fù)始地保護(hù)磁性襯板母體。在磁性襯板表面所形成的保護(hù)層厚度為20—30毫米，由于保護(hù)層牢固地吸附在磁性襯板表面，阻止了介質(zhì)與磁性襯板的直接沖擊與磨剝，大大削弱了介質(zhì)對襯板的直接磨損，極大的延長了襯板的使用壽命，故磁性襯板又被國內(nèi)外稱之為“永不磨損”的襯板。但是由于礦墊層與磁性襯板之間的滑動磨擦，磁性襯板仍有輕微磨損。盡管如此磁性襯板的使用壽命比錳鋼襯板高幾倍甚至十幾倍。
三、磁性襯板的材料
本廠生產(chǎn)的磁性襯板，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在選用材料的材質(zhì)方面特別注重。
1、金屬保護(hù)殼的材質(zhì)
金屬保護(hù)殼的材質(zhì)是我廠研究人員自行研制的一種特殊的無磁鋼材料，它由“917”特種軍工合金鋼增加一些必要的金屬元素冶煉而來的，廠標(biāo)為“918”特種合金鋼，該鋼起始磁導(dǎo)率μ≈1的順磁性鋼材。它具有耐磨、耐酸、耐堿、耐腐蝕、透磁性能強(qiáng)、對磁力無任何阻礙等特性，能使形成的保護(hù)層有足夠的強(qiáng)度、厚度，從而保證有足夠的使用壽命。
2、磁性材料的材質(zhì)
我廠使用的磁性材料是經(jīng)過嚴(yán)格的選擇。根據(jù)多年的使用經(jīng)驗(yàn)，我廠采用性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的磁性材料。這樣保證了我廠的產(chǎn)品質(zhì)量，并且在一些易損部位我們加入了一些釹鐵硼等強(qiáng)磁材料。
3、防水膠
我廠采用一種國外進(jìn)口防水膠，這種膠的粘合力強(qiáng)，使磁塊與保護(hù)殼牢固粘結(jié)在一起。另外防水性能較好，涂在磁塊表面，起到防水作用。此防水膠層要有足夠的強(qiáng)度，在運(yùn)輸、安裝、使用過程中不被破壞。
四、磁性襯板的性能
1、磁性襯板的使用壽命
磁性襯板的使用壽命是錳鋼襯板的6—10倍：鐵礦二段、三段一般為6—8年，有色、貴重金屬礦二段、三段一般為4—6年。
2、磁性襯板厚度薄，為高錳鋼襯板的40%左右，使磨機(jī)容積增大，磨機(jī)處理量可提高，增加礦山選廠的產(chǎn)量。
3、本產(chǎn)品重量輕，是錳鋼襯板重量的40—50%，所以能使球磨機(jī)電耗降低，比使用錳鋼襯板降低7—10%。
4、由于磁性襯板表面吸附大量碎球，它不但起保護(hù)作用，而且還起磨礦介質(zhì)作用，從而節(jié)約鋼球消耗，比錳鋼襯板降低球耗10%左右。
5、本產(chǎn)品能使球磨機(jī)不漏礦，不研磨軸瓦，無磁團(tuán)聚現(xiàn)象。
6、本產(chǎn)品易安裝，正常情況下一天安裝完畢，減輕工人勞動強(qiáng)度。減少更換維修襯板時(shí)間，降低維修費(fèi)用。
7、本產(chǎn)品能使球磨機(jī)的磨礦粒度有很大改善，并能使磨機(jī)作業(yè)率提高1%以上。
8、本產(chǎn)品最佳使用環(huán)境：（1）工作溫度0
0C—90
0C。（2）使用鋼球直徑Ф60mm及以下。
五、初次使用磁性襯板所擔(dān)心問題
1、擔(dān)心安裝磁性襯板，筒體由于不用螺栓固定，靠自身磁力吸附于筒體上，擔(dān)心在生產(chǎn)過程中，由于鋼球拋落會把磁性襯板砸壞、砸碎、脫落、往下掉。
磁性襯板靠比自身重量大5~6倍的磁吸引力在磨機(jī)筒體上吸附，另外磁性礦物和碎球所形成的保護(hù)層和磁性襯板形成弓形，構(gòu)成一個波形整體牢牢貼在筒體上，沒有一點(diǎn)間隙，要想撬動也相當(dāng)困難。在生產(chǎn)過程中，鋼球和礦石拋落時(shí)，不直接接觸磁性襯板本身，砸不到磁性襯板母體不會出現(xiàn)砸壞、脫落、往下掉現(xiàn)象。經(jīng)過12年的正常工作運(yùn)行中還沒有脫落的磁性襯板。磁性襯板的金屬外殼在直徑小于60mm的鋼球或鋼段的介質(zhì)條件下是絕不能砸壞、脫落的。（金屬外殼的材質(zhì)是“918鋼”保證不能砸壞）
2、擔(dān)心會振動退磁，就是磁性襯板在生產(chǎn)過程中由于振動產(chǎn)生退磁，使襯板吸附力下降，使襯板脫落
磁性襯板中采用的磁性材料是鍶鐵氧體和高磁能的釹鐵硼，這樣磁塊在國際上廣泛應(yīng)用，磁塊磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=3600Gs，矯頑力Hc=2700Oe，磁能積(BH)max=3.8—4.0MGOe，這種性能的磁塊不會因振動而產(chǎn)生退磁，根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，在礦山選廠工作條件下退磁很慢（不是振動退磁而是自然退磁）。經(jīng)使用6年檢查10次磁場強(qiáng)度在1000奧斯特以上（原設(shè)計(jì)900~1200奧斯特）與安裝時(shí)磁場特性對比仍然相似，所以磁性襯板不會因振動而脫落。
3、擔(dān)心礦漿被磁化吸附在格子板上，礦漿排不出來或分極機(jī)有沒有返砂，或磁團(tuán)聚現(xiàn)象。
磁性襯板表面形成的礦墊層（保護(hù)層）是被磁化后吸附在磁性襯板表面，按磁路形成正弦波峰。礦墊層的作用：1）保護(hù)磁性襯板不受磨損，2）礦墊層起磁屏蔽的作用，因此，礦墊層外磁場強(qiáng)度幾乎等于零，對正常被磨的礦石不磁化，無磁鏈現(xiàn)象。通過實(shí)踐考查，分級機(jī)返砂和溢流都正常，也沒有出現(xiàn)團(tuán)絮板上附著的礦物“長刺”等不正?，F(xiàn)象。另外天然磁鐵礦的剩磁很小，不會產(chǎn)生磁團(tuán)聚，因此對分級機(jī)返砂也不會產(chǎn)生影響。
4、擔(dān)心產(chǎn)品粒度磨不細(xì)
由于磁性襯板的應(yīng)用加大了磨機(jī)容積，對磨機(jī)臺時(shí)能力和磨礦粒度只能有利無害處。通過對粒度分析，對安裝磁性襯板與錳鋼襯板磨機(jī)產(chǎn)品粒度分析，以寬城豆子溝鐵礦二段球磨機(jī)為例，磁性襯板溢流70.12%，錳鋼襯板為68.45%，前者磨礦粒度較好。
5、擔(dān)心磨礦能力下降
球磨機(jī)磁性襯板和礦墊層（保護(hù)層）的厚度小于原錳鋼襯板的厚度，不會降低磨礦能力，只能增大磨礦能力。
6、人孔門不是磁性襯板它的周圍靠什么形成磁路
人孔門軸向磁性襯板的磁路與沿周磁性襯板的磁路的連接，靠人孔門四周的磁性襯板的磁場與筒體形成磁路閉合。
7、擔(dān)心保護(hù)層過厚影響磨機(jī)產(chǎn)量或?yàn)槭裁吹V墊層厚度只是25~30mm。
設(shè)計(jì)磁性襯板磁路及磁場分布時(shí)，不讓形成過厚的礦墊層（即保護(hù)層）。磁路設(shè)計(jì)后，經(jīng)過試驗(yàn)確定的。當(dāng)磁性襯板安裝后磁路發(fā)生了變化，可以看出磁性襯板屬大極面、小極距、低場強(qiáng)、高梯度的開放磁系。因此礦墊層形成25~30mm后，礦墊層接近磁飽和，因此 其外部磁場強(qiáng)度基本等于零。
8、擔(dān)心磁性襯板到使用周期后怎么樣。
磁性襯板外殼磨漏，磁塊砸碎后碎球進(jìn)入磁塊位置，這時(shí)還能用幾個月，如果大面積出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)應(yīng)更換該磁性襯板。
六、使用磁性襯板的經(jīng)濟(jì)分析
磁性襯板與高錳鋼襯板相比較有以下優(yōu)點(diǎn)（以Ф2.7х3.6m磨機(jī)為例）
(一)鐵礦選廠Ф2.7х3.6球磨機(jī)采用磁性襯板后可增加的收入：
1、每小時(shí)處理原礦量按100噸計(jì)算，即每天處理原礦量為：2400噸。
2、作業(yè)率90%即平均每天處理原礦量為2400
х90%=2160噸
3、當(dāng)選礦比為2.5時(shí)，每天精礦量為：2160÷2.5=864噸
4、每噸精礦粉按280元計(jì)算，即每天收入為：864Tх280元=24.19(萬元)。
使用磁性襯板確保使用時(shí)間為6-8年（鞍鋼大孤山鐵礦已使用了12年），按磁性襯板壽命6年計(jì)算，在6年時(shí)間里更換檢修襯板節(jié)省時(shí)間8天。（節(jié)約更換檢修費(fèi)用不計(jì)）六年內(nèi)可增加收入24.19萬元х8天=193.52萬元。即每年可增加收入為32.25萬元。
（二）磁性襯板一套確保使用6年，價(jià)格為25.2萬元，即每年使用磁性襯板費(fèi)用為4.2萬元，比高錳鋼襯板節(jié)省的費(fèi)用：
當(dāng)高錳鋼襯板一套平均使用9個月時(shí)，一年用1.33套，一套重量為29.5噸，即一年用高錳鋼襯板39.2噸，每噸價(jià)格以0.58萬元計(jì)算：
每年用高錳鋼襯板價(jià)格為39.2х0.40萬元/噸=15.68萬元。
6年當(dāng)中用高錳鋼襯板價(jià)格為：6年х15.68萬元/年=94.08萬元。
因此使用磁性襯板每年可比高錳鋼襯板節(jié)?。ü?jié)省固結(jié)件及齒輪消耗不計(jì)）15.68萬元-4.2萬元=11.48萬元
6年當(dāng)中可比高錳鋼襯板節(jié)省襯板費(fèi)用：94.08萬元-25.2萬元=68.88萬元。
（三）由于磁性襯板比高錳鋼襯板重量減輕40—60%，減少了磨機(jī)軸功率故節(jié)約電耗。
處理一噸原礦可節(jié)約0.123KWh（摘自鞍鋼大孤山選廠的磁性襯板使用報(bào)告），每年處理原礦按78萬噸計(jì)算，每年可節(jié)約電量78萬噸х0.123KWh=9.59萬度，電價(jià)按0.60元計(jì)算
即每年可節(jié)約電費(fèi)5.75萬元，6年當(dāng)中可節(jié)約電費(fèi)34.5萬元。
（四）由于磁性襯板表面吸附大量碎球，它不但起保護(hù)作用，而且還起磨礦介質(zhì)作用，從而節(jié)省鋼球消耗。
處理一噸原礦可節(jié)約鋼球0.05Kg（摘自鞍鋼大孤山選廠的磁性襯板使用報(bào)告），每年處理原礦按78萬噸計(jì)算，每年可節(jié)約鋼球78萬噸х0.05Kg÷1000=39噸，每噸鋼球按0.35萬元計(jì)算，
即每年可節(jié)約鋼球消耗費(fèi)用13.65萬元
6年當(dāng)中可節(jié)約鋼球消耗費(fèi)用81.9萬元
綜上四項(xiàng)（即直接效益）：使用磁性襯板可比錳鋼襯板增收節(jié)支：
每年：32.25+11.48+5.75+13.65=63.13萬元
6年：193.52+68.88+34.5+81.9=378.8萬元
（五）間接效益和社會效益
1、磁性襯板厚度薄，為高錳鋼襯板的40%左右，磨機(jī)容積增大，磨機(jī)處理量可提高3—5%，增加礦山選廠的產(chǎn)量,提高經(jīng)濟(jì)效益。
2、金屬磁性襯板具有重量輕、安裝方便；筒體無螺栓固定、不漏漿；耐磨性強(qiáng)，比錳鋼襯板使用壽命長；噪聲小，使用磁性襯板可減少噪聲45分貝。
3、使用磁性襯板可大大減輕維修工人的勞動強(qiáng)度，減少更換襯板時(shí)間，降低維修費(fèi)用、提高磨機(jī)作業(yè)率(1%以上)。(同時(shí)也是增收節(jié)支的因素)
4、使用磁性襯板后，整個球磨機(jī)筒體螺栓孔全部被堵死，避免了漏漿，設(shè)備、地板清潔，環(huán)境得到改善，對清潔文明礦山和花園式礦山建設(shè)創(chuàng)造了條件。
5、磁性襯板經(jīng)過了10多年的工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)，其優(yōu)越性能全部展現(xiàn)，給礦山帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，雖然一次性投入大一點(diǎn)，但其卓越的效益非常可觀，很有普遍推廣使用價(jià)值。
安部長18740232111
