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摘要：本文主要介绍磁性衬板在云南华联锌铟股份有限公司新田选矿车间Φ5.03x8.5球磨机上的应用情况，通过对其使用寿命的技术跟踪，证明了这种新材料衬板的可靠性与优越性，同时不但具有使用寿命长、重量轻、维护方便、节电、节球、提高磨机的作业率、降低噪音、磨矿效率高等特点，而且可降低选矿厂成本，增加产量，经济效益显著。
关键词：磁性衬板;球磨机;节能环保;经济可靠
引言
新田选矿车间是云南华联锌铟股份有限公司最重要的选矿厂，同时也是全球最大的单系列多金属选矿厂。其中Φ5.03x8.5球磨机是选矿生产中的关键设备，磨机内最主要的工作部件是衬板和磨矿介质，因此衬板质量和性能的优劣直接影响到磨机磨矿质量、磨机运转率、磨机的使用寿命。新田选矿车间于2014年12月开始试用磁性衬板，通过三年多的使用发现。与传统的锰钢衬板相比大大降低了衬板消耗量和运行成本，提高磨机作业率。相比高锰钢衬板，磁性衬板能增大磨机有效容积，提高处理能力，减轻磨机运行负荷，降低运转功率，约电耗。并且安装维护方便，减轻工人劳动强度，降低噪音，筒体不漏矿浆，提升了工作环境质量。
1磁性衬板的国内外概况和发展趋势
20世纪70年代，挪威和美国有人提出了用磁性衬板保护球磨机筒体和溜槽的创意。1980年瑞典Skega公司橡胶衬里的创始人Bertil Brandt在专利中提出了8种较实用的磁性衬板结构。这些结构的磁路设计基本相同，主要区别在于衬板的外形。加拿大诺兰达矿山公司Horne选厂于1981年10月在一台Φ2.1×3.66 m的二段炼铜熔渣磨机的局部筒体安装了轻型橡胶磁性衬板，在磨机运转的第一个月，发现所有的元件都被细粒渣和磨矿介质所覆盖，使用较理想。后来又进行了更广泛的试验。
瑞典Trelleborg橡胶制品公司，1981年在Lkab公司 Kirana铁矿选矿厂的一台Φ5.9m×7.7 m二段砾磨机上进行了橡胶磁性衬板的试验，能耗降低了11.4 %，砾石耗量降低30 %，运转5000 h后没有明显的磨损，据报道，1987年该选厂的三台砾磨机均安装了橡胶磁性衬板，当磨机临界转速达86.2 %后，处理量增加了4 %。1986年的国际矿山设备展览会上展出了该公司的样品。但国外由于磨机多采用合金衬板和橡胶衬板，所以磁性衬板的研究和推广应用相对发展缓慢。
国内八十年代开始对磁性衬板进行研制。北京矿冶研究总院于1987年开始磁性衬板的研究，研制的橡胶—金属磁性衬板于1992年通过有色金属工业总公司的鉴定，1997年又为包钢选厂Φ3.6×6.0 m溢流型球磨机研制成功HM型全套磁性衬板，使磁性衬板在矿山的使用取得了突破性进展，首次实现了磨机衬板的全部磁性化，通过了中国有色金属协会的鉴定并被评为国家重点推广产品。
目前国内磁性衬板在二段磨机上的使用正处于黄金推广期，因为第一批磁性衬板的使用周期已经结束，它的卓越效果得到了矿山的充分认可，正在成批的取代锰钢衬板。
2磁性衬板安装在Φ5.03×8.5m球磨机上的使用情况
2.1磁性衬板的结构及工作原理
新田选矿车间Φ5.03×8.5m溢流型球磨机所使用的磁性衬板由金属壳体、磁性材料、弹性胶层三部分组成，如图1所示。
磁性衬板的一面与磨机筒体贴合，靠磁力紧紧吸附在磨机筒体上，磁性材料的性能是磁性衬板可靠性的基础，磁性衬板根据使用条件的要求一般选用硬磁材料，剩磁强度、矫顽力、磁能积等是关键参数，另外材料性能的稳定性和经济性也是磁性材料选材的关键要素。
磁性衬板的工作面是金属外壳，吸附的小球、碎球和磁性物质形成保护层，附着在金属外壳表面，保护层按磁路形成正弦波峰，由从内向外逐渐变粗的磁性物质构成，靠近衬板表面为内层，是细粒物料组成的均匀床层，中间是小片状和粗粒状物料，外层是粗粒的磁性物质和小球。在长期的运行中，保护层始终处于平衡状态，内部的组成成分被磁化并互相吸引，使其更加牢固，一定厚度的保护层磨损后再动态补充，周而复始地保护磁性衬板表面，从而达到减轻衬板磨损，延长寿命的目的。
2.2磁性衬板的安装运行及与锰钢衬板的对比
在对国内多个磁性衬板生产厂家和应用矿企进行了实地考察，了解到应用磁性衬板对球磨机的生产能力与磨矿产品细度无不良影响后。公司于2014年11月底开始在新田选矿车间Φ5.03×8.5m溢流型球磨机上安装磁性衬板。由于磁性衬板重量较轻，此次安装的磁性衬板最重仅为49kg，最轻仅为14kg。在安装过程中无需借助机械手即可人工安装，且不用紧固螺栓。安装时间仅为传统锰钢衬板的一半。大大减轻了检修安裝人员的工作强度和提高球磨机的运转率。
磁性衬板与传统锰钢衬板箱对比具有以下优点：
（1）磁性衬板与高锰钢衬板相比，具有使用寿命长，重量轻，安装时不需螺栓固定且不漏矿，大幅度减轻了工人的劳动强度，节省了拆装工时。
（2）因磁性衬板有保护层，减少了研磨体对磨机筒体的直接撞击，噪音较锰钢衬板可降低5～ 10 dB，提升了现场员工工作环境。因物料在磨矿过程中冲击在自衬垫层上， 而自衬层密度比锰钢衬板小得多， 起到了缓冲作用。
（3）与锰钢衬板相比， 磁性衬板厚度薄、可增容。磁性衬板厚度（ 包括保护层厚度） 为锰钢衬板的70 % 一85 % ，提高了球磨机有效容积4% 左右，可提高磨矿生产能力4.6 % 左右。
（4）与锰钢衬板相比， 安装磁性衬板的球磨机不甩矿、不漏矿浆。使用锰钢衬板的球磨机， 在运转一段时间后， 会因为紧固螺栓的松动、磨损而发生甩矿、漏矿现象; 而安装磁性衬板不需要安装紧固螺栓，所以不存在上述的情况。
（5）与锰钢衬板相比，使用周期长，大大降低了球磨机的备件耗材成本。质量轻安装磁性衬板的磨机作业率高。由于上述几点原因，使用磁性衬板大大节省了更换和检修时间，提高磨机作业率1% 以上。
2.3经济效益分析
安装磁性衬板后磨机的处理能力和产品粒度没有异常，而其平均运行功率由2 300 kW 降到2 220 kW 左右，节能约3. 4%，此外磨机周围的噪音降低5 ～ 10 db（ A） ，改善了周边工作环境。其使用寿命长，大大降低了球磨机的备件耗材成本，使用磁性衬板为球磨机节约备件成本约40%左右。更换简单方便，使用中基本不用维护且使用周期长，这使得磨机运转率得到进一步的提升，为公司创造了良好的经济效益。
3结论
磁性衬板在新田选矿车间Φ5.03x8.5球磨机上的成功应用，这是目前成功应用的最大规格的球磨机磁性衬板，不仅筒体采用了磁性衬板，而且端盖也采用了磁性衬板，实现了磨机衬板的全部磁性化。应用结果表明：衬板寿命可达到高锰钢衬板的3倍以上，这不仅为公司创造了巨大的经济效益，同时在降低选厂能耗、减少金属材料损耗、降低生产成本、提高设备运转率、消除矿浆泄漏、改善职工现场环境（降低噪音）、减轻修理劳动强度等方面也发挥了重要作用，具有很好的节能环保、经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]吴建明. HM 型磁性衬板及其在包钢选厂的应用[J].金属矿山， 2002（ 9） ： 46-50.
[2] 杨俊平. 磁性耐磨衬里在磨矿行业的研究和应用进展[J]. 铜业工程， 2014（ 3） ： 61-65.
[3]高琳. 球磨机磁性衬板研制[J]. 北京矿冶研究总院学报， 1993，2 （ 4） ： 42-44， 23
[4]王蕴. 金属磁性衬板性能分析[J]. 现代矿业，2009（9）：115-117.
关键词：磁性衬板;球磨机;节能环保;经济可靠
引言
新田选矿车间是云南华联锌铟股份有限公司最重要的选矿厂，同时也是全球最大的单系列多金属选矿厂。其中Φ5.03x8.5球磨机是选矿生产中的关键设备，磨机内最主要的工作部件是衬板和磨矿介质，因此衬板质量和性能的优劣直接影响到磨机磨矿质量、磨机运转率、磨机的使用寿命。新田选矿车间于2014年12月开始试用磁性衬板，通过三年多的使用发现。与传统的锰钢衬板相比大大降低了衬板消耗量和运行成本，提高磨机作业率。相比高锰钢衬板，磁性衬板能增大磨机有效容积，提高处理能力，减轻磨机运行负荷，降低运转功率，约电耗。并且安装维护方便，减轻工人劳动强度，降低噪音，筒体不漏矿浆，提升了工作环境质量。
1磁性衬板的国内外概况和发展趋势
20世纪70年代，挪威和美国有人提出了用磁性衬板保护球磨机筒体和溜槽的创意。1980年瑞典Skega公司橡胶衬里的创始人Bertil Brandt在专利中提出了8种较实用的磁性衬板结构。这些结构的磁路设计基本相同，主要区别在于衬板的外形。加拿大诺兰达矿山公司Horne选厂于1981年10月在一台Φ2.1×3.66 m的二段炼铜熔渣磨机的局部筒体安装了轻型橡胶磁性衬板，在磨机运转的第一个月，发现所有的元件都被细粒渣和磨矿介质所覆盖，使用较理想。后来又进行了更广泛的试验。
瑞典Trelleborg橡胶制品公司，1981年在Lkab公司 Kirana铁矿选矿厂的一台Φ5.9m×7.7 m二段砾磨机上进行了橡胶磁性衬板的试验，能耗降低了11.4 %，砾石耗量降低30 %，运转5000 h后没有明显的磨损，据报道，1987年该选厂的三台砾磨机均安装了橡胶磁性衬板，当磨机临界转速达86.2 %后，处理量增加了4 %。1986年的国际矿山设备展览会上展出了该公司的样品。但国外由于磨机多采用合金衬板和橡胶衬板，所以磁性衬板的研究和推广应用相对发展缓慢。
国内八十年代开始对磁性衬板进行研制。北京矿冶研究总院于1987年开始磁性衬板的研究，研制的橡胶—金属磁性衬板于1992年通过有色金属工业总公司的鉴定，1997年又为包钢选厂Φ3.6×6.0 m溢流型球磨机研制成功HM型全套磁性衬板，使磁性衬板在矿山的使用取得了突破性进展，首次实现了磨机衬板的全部磁性化，通过了中国有色金属协会的鉴定并被评为国家重点推广产品。
目前国内磁性衬板在二段磨机上的使用正处于黄金推广期，因为第一批磁性衬板的使用周期已经结束，它的卓越效果得到了矿山的充分认可，正在成批的取代锰钢衬板。
2磁性衬板安装在Φ5.03×8.5m球磨机上的使用情况
2.1磁性衬板的结构及工作原理
新田选矿车间Φ5.03×8.5m溢流型球磨机所使用的磁性衬板由金属壳体、磁性材料、弹性胶层三部分组成，如图1所示。
磁性衬板的一面与磨机筒体贴合，靠磁力紧紧吸附在磨机筒体上，磁性材料的性能是磁性衬板可靠性的基础，磁性衬板根据使用条件的要求一般选用硬磁材料，剩磁强度、矫顽力、磁能积等是关键参数，另外材料性能的稳定性和经济性也是磁性材料选材的关键要素。
磁性衬板的工作面是金属外壳，吸附的小球、碎球和磁性物质形成保护层，附着在金属外壳表面，保护层按磁路形成正弦波峰，由从内向外逐渐变粗的磁性物质构成，靠近衬板表面为内层，是细粒物料组成的均匀床层，中间是小片状和粗粒状物料，外层是粗粒的磁性物质和小球。在长期的运行中，保护层始终处于平衡状态，内部的组成成分被磁化并互相吸引，使其更加牢固，一定厚度的保护层磨损后再动态补充，周而复始地保护磁性衬板表面，从而达到减轻衬板磨损，延长寿命的目的。
2.2磁性衬板的安装运行及与锰钢衬板的对比
在对国内多个磁性衬板生产厂家和应用矿企进行了实地考察，了解到应用磁性衬板对球磨机的生产能力与磨矿产品细度无不良影响后。公司于2014年11月底开始在新田选矿车间Φ5.03×8.5m溢流型球磨机上安装磁性衬板。由于磁性衬板重量较轻，此次安装的磁性衬板最重仅为49kg，最轻仅为14kg。在安装过程中无需借助机械手即可人工安装，且不用紧固螺栓。安装时间仅为传统锰钢衬板的一半。大大减轻了检修安裝人员的工作强度和提高球磨机的运转率。
磁性衬板与传统锰钢衬板箱对比具有以下优点：
（1）磁性衬板与高锰钢衬板相比，具有使用寿命长，重量轻，安装时不需螺栓固定且不漏矿，大幅度减轻了工人的劳动强度，节省了拆装工时。
（2）因磁性衬板有保护层，减少了研磨体对磨机筒体的直接撞击，噪音较锰钢衬板可降低5～ 10 dB，提升了现场员工工作环境。因物料在磨矿过程中冲击在自衬垫层上， 而自衬层密度比锰钢衬板小得多， 起到了缓冲作用。
（3）与锰钢衬板相比， 磁性衬板厚度薄、可增容。磁性衬板厚度（ 包括保护层厚度） 为锰钢衬板的70 % 一85 % ，提高了球磨机有效容积4% 左右，可提高磨矿生产能力4.6 % 左右。
（4）与锰钢衬板相比， 安装磁性衬板的球磨机不甩矿、不漏矿浆。使用锰钢衬板的球磨机， 在运转一段时间后， 会因为紧固螺栓的松动、磨损而发生甩矿、漏矿现象; 而安装磁性衬板不需要安装紧固螺栓，所以不存在上述的情况。
（5）与锰钢衬板相比，使用周期长，大大降低了球磨机的备件耗材成本。质量轻安装磁性衬板的磨机作业率高。由于上述几点原因，使用磁性衬板大大节省了更换和检修时间，提高磨机作业率1% 以上。
2.3经济效益分析
安装磁性衬板后磨机的处理能力和产品粒度没有异常，而其平均运行功率由2 300 kW 降到2 220 kW 左右，节能约3. 4%，此外磨机周围的噪音降低5 ～ 10 db（ A） ，改善了周边工作环境。其使用寿命长，大大降低了球磨机的备件耗材成本，使用磁性衬板为球磨机节约备件成本约40%左右。更换简单方便，使用中基本不用维护且使用周期长，这使得磨机运转率得到进一步的提升，为公司创造了良好的经济效益。
3结论
磁性衬板在新田选矿车间Φ5.03x8.5球磨机上的成功应用，这是目前成功应用的最大规格的球磨机磁性衬板，不仅筒体采用了磁性衬板，而且端盖也采用了磁性衬板，实现了磨机衬板的全部磁性化。应用结果表明：衬板寿命可达到高锰钢衬板的3倍以上，这不仅为公司创造了巨大的经济效益，同时在降低选厂能耗、减少金属材料损耗、降低生产成本、提高设备运转率、消除矿浆泄漏、改善职工现场环境（降低噪音）、减轻修理劳动强度等方面也发挥了重要作用，具有很好的节能环保、经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]吴建明. HM 型磁性衬板及其在包钢选厂的应用[J].金属矿山， 2002（ 9） ： 46-50.
[2] 杨俊平. 磁性耐磨衬里在磨矿行业的研究和应用进展[J]. 铜业工程， 2014（ 3） ： 61-65.
[3]高琳. 球磨机磁性衬板研制[J]. 北京矿冶研究总院学报， 1993，2 （ 4） ： 42-44， 23
[4]王蕴. 金属磁性衬板性能分析[J]. 现代矿业，2009（9）：115-117.