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磁性襯板在銅礦Ⅱ段球磨機的應(yīng)用 磁性襯板是一種新型的球磨機襯板,在細磨段磨機特別是鐵礦山已獲得廣泛應(yīng)用，通過對玉溪礦業(yè)大紅山銅礦一選廠首次在二段磨機上試用了磁性襯板，運行幾年的情況表明：應(yīng)用磁性襯板對磨礦細度無不利影響，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，具有安裝方便、球磨運轉(zhuǎn)率高、襯板消耗低、節(jié)能等優(yōu)點，經(jīng)濟效益顯著。本文主要對磁性襯板的發(fā)展及其使用性能做了充分闡述，并對高梯度磁性襯板的優(yōu)點及經(jīng)濟效益進行了分析探討，以供同行借鑒參考。 在粉磨領(lǐng)域，球磨機作為大宗物料粉磨的主要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各金屬礦山。大紅山銅礦作為現(xiàn)代化的銅礦山，現(xiàn)有大小規(guī)格球磨機共13臺，在生產(chǎn)過程中，現(xiàn)一般選廠采用高錳鋼襯板，但年消耗量較大，更換周期短，經(jīng)常發(fā)生漏礦，需定期計劃性停機整體更換，檢修人員勞動強度大，檢修時間長，降低了磨機的作業(yè)率，增加了備件成本。因此，針對上述情況，我們根據(jù)一選廠的現(xiàn)狀及近幾年來使用發(fā)展成熟的新型襯板─磁性襯板的特點，在一選廠Ⅲ系列Ⅱ段Ф27003600球磨機（即7#磨）上進行了磁性襯板的試用研究。從近幾年來的試用情況看，襯板吸附層良好，磁性無太大的衰減，磨損程度在預(yù)料范圍以內(nèi)，礦粒無磁化現(xiàn)象。磁性襯板應(yīng)用在銅礦Ⅱ段磨礦上，具有安裝方便，節(jié)省更換時間，運行時間長，且節(jié)能等效果。磁性襯板的國內(nèi)外概況和發(fā)展趨勢 20世紀(jì)70年代，挪威和美國就有人提出了用磁性襯板保護球磨機筒體的思想。1980年瑞典Skega公司橡膠襯板的創(chuàng)始人BertilBrandt在其發(fā)明專利中提出了8種較實用的磁性襯板結(jié)構(gòu)，都是用橡膠、聚氨脂等高分子材料包裹永磁體，使襯板工作面依附1層保護層，而襯板與筒體之間用螺栓固定。 80年代中、后期，北京礦冶研究總院、沈陽光大科技研究院、長沙礦業(yè)研究院和鞍山黑色冶金礦山研究設(shè)計院等單位先后進行了磁性襯板的研制工作。磁性襯板重量輕，是普通錳鋼襯板重量的70％，省球、節(jié)電、噪音小，不需要螺栓固結(jié)，安裝方便，運行過程中不漏礦漿，并且可以降低工人的勞動強度。磁性襯板的安裝與使用情況 3.1磁性襯板的結(jié)構(gòu) 該磁性襯板使用硬質(zhì)條形永久磁鐵作為磁性單元，將數(shù)個磁性單元的N極和S極相對交錯排列，鑲嵌進保護材料中，組成磁性襯板塊，并形成一系列的磁回路。磁回路的形成極其重要，它具有兩個功能：第一：將襯板牢固地吸附在磨機外殼上；第二：吸附磨機中易磁化的物料，如球磨機在運轉(zhuǎn)中磨剝下來的鋼球碎球、碎塊等，形成襯板保護層。 3.2磁性襯板的工作原理 在磁性襯板的磁場作用下，襯板表面吸附+25mm左右的鋼球保護層，由于磁性襯板中磁性單元的極和S極交錯排列，被吸附的保護層呈現(xiàn)波紋狀，對物料有提升作用，同時也連續(xù)不斷地補充磨損的保護層。保護層使礦料和磨礦介質(zhì)不直接作用于襯板表面，以減緩襯板表面的受力和磨損，延長襯板的使用壽命。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鐵礦二段、三段一般為6-8年，有色金屬礦二段、三段一般為4-6年。 (2)磁性襯板重量輕，是錳鋼襯板重量的40~50%，所以能使球磨機電耗降低，比使用錳鋼襯板降低7~10%。 (3)磁性襯板能使球磨機球耗降低，比錳鋼襯板降低10%左右。 (4)磁性襯板能使球磨機不漏礦，不研磨軸瓦，無磁團聚現(xiàn)象。 (5)磁性襯板易安裝，正常情況下一天安裝完畢，減輕工人勞動強度。 (6)磁性襯板使用環(huán)境： （1）介質(zhì)溫度0℃-80℃。 （2）使用鋼球直徑Ф60及以下。 (7)磁性襯板能使球磨機的磨礦粒度比高錳鋼更細，并能增加磨機的產(chǎn)量，磨機作業(yè)率能提高1%以上。高梯度磁性襯板的優(yōu)點 (1)襯板表面磁場強度高，磁場梯度大，吸附襯墊層薄，能提高球磨機產(chǎn)量。單位距離，磁場強度的變量為磁場梯度，其差越大，梯度越高。高梯度磁性襯板，距工作表面20mm，其磁場強度已經(jīng)下降得很弱，故其吸附襯墊層薄，包括磁塊保護殼及吸附襯墊層只有45mm左右，這樣球磨機容積增加了，就保證了球磨機的產(chǎn)量。經(jīng)過生產(chǎn)實踐證明不但不影響產(chǎn)量，反而增加了產(chǎn)量。磨礦粒度比高錳鋼襯板更細。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生磁團聚。 (2)工作表面磁力強，形成的吸附襯墊層堅固耐用。高梯度磁性襯板由于采用比鍶鐵氧體磁能積高十倍的強磁性材料，一般使用六個月后，測其表面磁場強度為1300~2500高斯，使其吸附襯墊層有足夠的強度，即使Ф100的鋼球下落，也不能破壞其牢固結(jié)構(gòu)。高梯度磁性襯板的壽命為高錳鋼襯板壽命的4~6倍。 (3)重量輕、節(jié)電節(jié)鋼球。高梯度磁性襯板由于采用了薄而輕的新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其重量只是高錳鋼襯板的50~60%。這樣減輕了球磨機軸功率，一段節(jié)電可達15~20%。此外，經(jīng)過多家礦山測定節(jié)省鋼球10%，噪聲也明顯下降。 (4)球磨機作業(yè)率提高約為1.5%。采用高錳鋼襯板的球磨機，因筒體螺栓松動漏礦而每周停機緊固時間約0.5小時，一般球磨機每年需要更換襯板2次（高錳鋼襯板平均使用壽命按6個月計算）每次需48小時。而采用高梯度磁性襯板的球磨機不用緊固螺栓，三年才更換一次襯板，這樣就大大提高了球磨機作業(yè)率，約為1.5%。 (5)減輕了檢修工人勞動強度，節(jié)省了大量緊固件。高錳鋼襯板塊度大，重達幾百公斤，安裝需吊車配合，且不安全。采用高梯度磁性襯板，由于單塊高梯度磁性襯板重量只有20Kg左右，安裝搬運方便、安全，并且它是靠自身磁力吸貼筒體內(nèi)表面，因此高梯度磁性襯板安裝省時省力，節(jié)約大量緊固件，省去了因筒體螺栓孔漏礦而經(jīng)常緊固螺栓的繁鎖勞動。 (6)節(jié)省大量襯板投資，降低了選礦成本。高梯度磁性襯板用于一段磨礦，其壽命為高錳鋼襯板的4~6倍，二段磨礦可使用六年以上。根據(jù)冶金工業(yè)部備品備件消耗定額和各廠實際使用情況，高錳鋼襯板用于一段磨礦，使用期為半年，有的廠礦使用期為3~4個月；用于二段磨礦，使用期為1年，有的廠礦使用期為7~8個月。也就是說，正常情況下高梯度磁性襯板使用壽命是高錳鋼的6倍。考慮高梯度磁性襯板制造成本高這個因素，用高梯度磁性襯板代替高錳鋼襯板其投資節(jié)省30~50%（因不同規(guī)格球磨機有所不同）這樣，選礦廠襯板投資降低了，選礦成本也就降低了，從而增加了礦山經(jīng)濟效益。(7)社會效益。使用磁性襯板可大大減輕維修工人勞動強度，減少更換襯板時間，提高磨機作業(yè)率。使用磁性襯板后，整個球磨機筒體螺栓孔全部被堵，避免了漏漿，設(shè)備、地板衛(wèi)生清潔，環(huán)境衛(wèi)生得到改善，對清潔文明礦山和花園式礦山建設(shè)創(chuàng)造了條件。大紅山銅礦7#磨使用磁性襯板情況及經(jīng)濟效益分析 6.17#磨更換磁性襯板前后相關(guān)參數(shù)對比： (1)有效容積及磨礦效率對比：有效容積由18.58m3減小到17.97m3，更換磁性襯板前后，7#磨的球磨效率均為0.6—0.7t/m3*h 2)處理能力及磨礦細度分析：更換前100—110噸/小時，更換后110—150噸/小時，更換前后磨給礦細度為65—75%之間，排礦細度更換前在78—85%，更換后在75—80%，溢流細度更換前在85—90%，更換后在80—85%之間。 (3)7#磨更換磁性襯板前后篩上給礦量及篩上量對比：篩子給礦量由30—45噸/小時增加到55—60噸/小時，細度由90%以上降低為80—85%，篩上量更換前5—10噸/小時，更換后15—25噸/小時。 Ⅲ段磨礦相關(guān)參數(shù)表 系列名稱考察時間鐵原礦品位%III磨機處理量(噸/小時)給礦細度%排礦細度%磨礦效率(t/m3*h)旋流器溢流細度%立式機精礦細度%篩上給礦(噸/小時)振篩篩上量(噸/小時)111系列更換前2006年10月18日23.72105.8867.378.80.65586.490.747.698.242007年1月25日21.23100.5271.482.60.6068992.129.891.99111系列更換后2007年8月15日23.4133.3467.277.70.77981.882.556.3815.812007年8月26日22.4148.9863.975.60.97081.878.555.9621.242007年10月26日22.4103.0568.8790.58587.389.553.0616.75 通過以上數(shù)據(jù)可以看出（詳見附表一），7#磨更換為磁性襯板后，襯板表面由于吸附有磁精礦、碎鋼球等介質(zhì)，實際有效容積小于17.97，磨礦能力受到影響，從更換后的三個月內(nèi)III系列鐵精礦細度降低了3—4%個百分點，回收率與III系列差距為2—3%，精礦品位基本一致。 6.2經(jīng)濟效益分析 (1)大紅山銅礦一選廠Ⅲ系列Ⅱ段Ф27003600球磨機（即7#磨）一套高錳鋼襯板價格為17萬元，使用壽命按最好的情況1年半計算，平均每年襯板費用為11.33萬元；而一套7#磨的高梯度磁性襯板價格為28萬元，使用壽命按6年計算，其平均每年襯板費用為4.67萬元。這樣，一臺7#磨每年可節(jié)省襯板費用6.66萬元。 (2)因為磁性襯板不需螺栓聯(lián)接，使用磁性襯板后，每年可節(jié)省螺栓等材料費0.3萬元。 (3)由于磁性襯板重量大大減輕，從而減輕球磨機軸功率，電流下降10A，可降低電耗7~10%。 (4)使用磁性襯板后，球磨機容積增大，磨礦細度提高，每天處理礦量增大，選礦成本降低。 (5)由于磁性襯板表面吸附大量碎球，它不但起到保護作用，而且還起磨礦介質(zhì)作用，從而節(jié)省鋼球，每處理一噸原礦可節(jié)約鋼球0.1Kg。 (6)因使用磁性襯板可減少緊固螺栓和更換襯板的時間，這樣就大大提高了球磨機作業(yè)率，約為1.5%。 另外，磁性襯板重量輕、體積小、不用螺栓固定且安裝方便，減輕了工人勞動強度；使用磁性襯板減少了停機檢修時間，杜絕金屬流失，不會產(chǎn)生磨機吐球現(xiàn)象，不會造成砂泵和旋流器堵塞，不產(chǎn)生漏礦現(xiàn)象。使用磁性襯板球磨機噪音降低，有利于文明生產(chǎn)，改善工人作業(yè)條件。 綜上所述，通過對磁性襯板特點和大紅山銅礦Ⅱ段磨實際使用情況的研究分析，以及使用的經(jīng)濟效益對比分析，磁性襯板在大紅山銅礦一選廠7#磨上使用是成功的，后在其它系列Ⅱ段磨上也全面進行了推廣使用，都取得了較好效果和可觀的經(jīng)濟效益。因此，磁性襯板是球磨機襯板史的重大變革，必將得到廣泛推廣應(yīng)用，并且具有一定的研究價值和可觀的經(jīng)濟效益。 第 7 頁 共 7 頁