铜渣选半自磨机耐磨衬板降本管理优化

冀娜

（金川有色金属集团股份有限公司采购供应中心，甘肃 金昌 737100）

半自磨机是新一代兼有破碎和粉磨两种功能的磨矿机械设备，具有高效、节能、环保及简化选矿生产流程等优点，被广泛应用于选矿、煤炭、冶金、发电、等行业。

半自磨机中耐磨衬板和钢球是半自磨机主要的工作部件。从半自磨机的工作性质与原理可以得到，其耐磨衬板必然要承担钢球及物料的冲击和磨损作用。这就要求耐磨衬板本身要有足够的韧性和抗冲击性，因此需要根据现场的情况对其进行平衡，从耐磨衬板使用情况来看，主要问题是筒体耐磨衬板破碎断裂的问题，这是由于对半自磨破碎的工作性质考虑不够，筒体耐磨衬板抗冲击性不足引起的。目前我集团下属单位铜渣选矿项目半自磨机耐磨衬板的使用寿命不足，平均使用寿命只有3 个月左右，每年需要更换3 至4套衬板，这就导致耐磨衬板费用及耐磨衬板检修费用较高，不利于单位加工成本的控制。如何延长半自磨机耐磨衬板的使用寿命一直是我们研究的方向，通过从采购环节创新管控，产品设计到使用过程长期的跟踪与研究，在多方的努力下将铜渣选半自磨机耐磨衬板使用寿命延长到了5~6 个月，降低了维修成本与提高设备运转率，设备正常稳定的运转，才能给生产操作人员创造良好的指标控制条件。

1 半自磨机耐磨衬板改良之降本增效管理

半自磨机耐磨衬板的使用寿命不足，每年需要更换4 套衬板，这就导致耐磨衬板费用及耐磨衬板检修费用较高，不利于单位加工成本的控制，并且影响到设备的运转率低等问题。针对这个困扰我们，也困扰着全国乃至全世界的半自磨机耐磨衬板寿命短的问题，我们在不断的探索，持续进行了耐磨衬板的使用试验工作，在总结、分析之前使用衬板的基础上，继续尝试选择同行业半自磨机耐磨衬板使用性能较好的进行试验，以探索出性价比最优的半自磨机耐磨衬板，经过六年多的探索创新出一套按照半自磨机矿石的处理量的多少来结算，即矿量承包的方式。

以往只按每套耐磨衬板固定价格，虽然对使用寿命和处理矿量有要求，但都是满足不了扣款，而没有奖励机制。按照矿量承包的方式来结算则单套耐磨衬板使用中半自磨机矿石的处理量越多，厂家得到的付款越多，大大的刺激了耐磨衬板生产商对耐磨衬板质量的提升，生产商也更有动力投入成本研发。此方式实施后耐磨衬板的使用寿命逐步的延长提升了，部分生产商的耐磨衬板寿命提高到原来的一倍以上，取得了良好的效果。大幅降低了每年耐磨衬板费用，同时提高设备运转率，保障了设备正常稳定的运转，提升了半自磨机年处理矿量，做到了降本增效。

2 半自磨机耐磨衬板改良之材质优化

针对此铜渣选半自磨机的运行工况及特点，综合以往耐磨衬板损伤情况，有针对性的改变不同部位耐磨衬板材质的抗拉强度、屈服强度、HV 硬度等方面量身研发制造。

（1）耐磨衬板基材中加入大量硬质陶瓷颗粒，大幅增加耐磨衬板材质的硬度提高抗磨性能，使用后工作面硬度达到HV680N/mm²。

（2）通过对耐磨衬板材质制造配方调整与热处理工艺优化，提高耐磨衬板的屈服强度和抗拉强度，抗拉强度达到1200Mpa 以上，屈服强度达到1000Mpa 以上，有效提升抵抗变形与破坏的能力。

（3）根据不同部位筒体衬板、端衬板、格子板的受力、磨损失效特点不同而需求不同，针对性的进行各部位耐磨衬板各项机械性能设计制造，使之在使用寿命延长的同时以最大的限度让整体耐磨衬板的各个区域寿命同步。

3 半自磨机耐磨衬板改良之结构形式优化

结合此半自磨机运转时内部矿料分布、流向、颗粒分布及不同区域耐磨衬板所受的力的情况，对筒体耐磨衬板不同区域的提升条结构进行合理化调整，改变物料抛物曲线与落点，让大小物料和钢球运行轨迹更合理，不仅减少物料和钢球对衬板空砸，延长耐磨衬板使用寿命，而且钢球的破损降低，并且增加有效打击提高碎矿效率。

3.1 原筒体耐磨衬板提升条情况

经跟踪检测与模拟工况分析，原筒体耐磨衬板提升条高度和提升条面角会在磨机运转时使钢球和矿量运行轨迹不合理，特别是再增大使用的钢球后。高提升条偏高使大钢球和大块物料抛的偏高偏远，对耐磨衬板直接冲击而且降低有效打击功；低提升条偏低使小钢球和小块物料不能抛起提升高度有限，不能形成冲击而使之泄落下来，破磨效率降低；一致筒体内物料不能形成均匀的打击面，降低了磨机的处理能力。

图1 原筒体耐磨衬板结构使物料运行轨迹

3.2 优化筒体耐磨衬板提升条情况

通过大量的计算和模拟实验，对筒体耐磨衬板提升条高度和提升条面角进行了优化改良。将筒体耐磨衬板高提升合理降低并改变面角，低提升合理增高并改变面角。

图2 优化后筒体耐磨衬板结构及物料运行轨迹

经过优化后的半自磨机筒体耐磨衬板在磨机运转时使钢球和矿量合理的形成均匀的冲击面，外层减少物料和钢球对衬板空砸，内层增加有效破碎冲击提高碎矿效率，同时延长衬板使用寿命，钢球的破损降低。

4 结语

经过与耐磨衬板生产商实行承包矿量的合作方式，很好地激励生产商的积极性；同时结合我们和生产商的技术力量对耐磨衬板技术改良，优化后半自磨机运转发生良好改变。半自磨机系统处理量增加8%~10%，生产台时从140t 提高到了150t。钢球消耗率降低10%以上，从原1.0kg/t 矿降低为0.9kg/t 矿，减少了钢球破碎情况。有效提高耐磨衬板的使用寿命，原半自磨机1 套耐磨衬板寿命为连续使用3 个月左右，处理矿量在28 万t 至34 万t，优化后可以连续使用6~7 个月，处理矿量达到了66 万t。提高设备运转率，有效降低生产安全风险。原1 年需要更换耐磨衬板4套，现在只需要1 年2 套，每年减少2 次检修可增加生产时间约20 天，保障了设备的高运转率，降低检修费用和生产安全风险。