金属磁性衬板在白象山选厂大型溢流型球磨机的应用

杨松付 李明军 王荣林 常鲁平 王金行

（安徽马钢矿业资源集团姑山矿业有限公司）

安徽马钢矿业资源集团姑山矿业有限公司白象山选矿厂采用大块干式磁选和辊压产品联合预选抛废—阶段磨矿阶段弱磁选—细筛分级—淘洗机精选工艺处理铁矿石［1-8］。

选矿厂采用二段闭路磨矿工艺，入磨给矿粒度为5～0 mm，一段球磨机为1台MQY3660型球磨机，二段为1台MQY4675型球磨机。2台球磨机均采用技术成熟的锰钢衬板，通过螺丝连接方式安装在球磨机筒体上。锰钢衬板平均寿命22个月，磨损较快，一般不超过2 a必须停机约100 h进行更换。更换时，不仅存在一定的安全风险，而且在更换过程中存在衬板与筒体贴合不理想情况，从而导致矿浆渗入衬板与筒体之间的缝隙，随着筒体的旋转，矿浆不断冲刷筒体，会加速筒体的磨损，缩短筒体的使用寿命。

为解决锰钢衬板磨损较快，检修时间较长，更换过程中劳动强度较大，存在一定的安全风险，筒体与衬板贴合程度不好等问题，在经过大量的考察、论证的基础上提出了用磁性衬板替代锰钢衬板的设想，并开展了工业应用研究。

1 锰钢衬板应用现状

（1）球磨机运转时，衬板在钢球、矿石冲击磨剥和挤压下，表面发生变形，同时受到矿浆的腐蚀，加剧了锰钢衬板的消耗（图1）。

（2）根据锰钢衬板安装技术要求，衬板与筒体之间需铺垫橡胶垫片，衬板与衬板之间的缝隙为10～20 mm，理论上球磨机运转后小球会把缝隙填满，实现对筒体的保护，而实际上无法做到密而不透，矿浆会渗入衬板与筒体之间的缝隙，随着筒体的旋转不断冲刷筒体，造成筒体的磨蚀（图2）。

（3）白象山选厂2013年投产，根据MQY4675型球磨机出厂要求，装配高锰钢衬板的筒体使用寿命一般为8～10 a，实际上2019年筒体即通洞3次，因此，现场二段球磨机筒体进入更换周期。正常情况下，更换MQY4675型球磨机筒体需要30 d，整个生产线停产势必给公司带来重大经济损失。所以，利用新型材料磁性衬板替代锰钢衬板势在必行。

2 应用改造

（1）首先拆除原有筒体与端盖的锰钢衬板，保留筒体内钢球（约200 t），然后将筒体及端盖清扫干净，对筒体或端盖不平整的区域用耐磨材料进行修复并处理平整。

（2）将球磨机筒体和端盖的螺栓孔用橡胶塞进行封闭；磁性衬板安装方式为筒体内磁性衬板直接吸附在筒体表面（图3），端盖磁性衬板用螺栓固定（图4）。安装过程根据实际情况对筒体与磁性衬板之间的缝隙进行调整。

（3）衬板安装结束后，对球磨机进行盘车，添加部分磁铁矿精粉进入筒体内，磁性衬板表面会吸附钢球及磁铁矿精矿等，形成保护层，将衬板与磨矿介质隔离开，避免球磨机运转时磨矿介质及矿浆直接冲击和冲刷磁性衬板。

3 应用效果

（1）产品粒度情况。2020年12月进行衬板更换，更换后对二段球磨机分级溢流进行为期2个月的取样分析，结果见表1。

由表1可知，更换磁性衬板后，在相同处理量的情况下，二段球磨机分级溢流-200目、-400目产率分别高3.50、5.10个百分点，满足后续选别作业的工艺粒度要求。

（2）衬板磨损与寿命情况。磁性衬板使用2 a多，表面磨损很小，预计该磁性衬板还可继续使用3 a以上。

（3）对生产的影响。采用磁性衬板后，更换衬板时间可缩短到50 h，可显著减少因更换衬板而造成的停机时间，提高球磨机的作业率，进而扩大系统的年生产能力。

（4）对工人劳动强度和安全的影响。衬板使用周期的加长，不仅使衬板更换频率降低，而且单块衬板质量约20 kg，衬板与筒体的磁力约为衬板质量的5倍，因而安装更方便，可降低工人的劳动强度、提高工作的安全性。

（5）对筒体使用寿命的影响。衬板始终牢牢与筒体贴合在一起，可减少矿浆渗入衬板与筒体之间，防止矿浆流对筒体的磨蚀，延长筒体的使用寿命。

（6）对球磨机电机运转功率的影响。更换磁性衬板后，球磨机电机工作状态下的平均功率由1 240 kW/h降至1 040 kW/h，大大降低了磨矿电耗，节能效果显著。

（7）对环境噪音的影响。更换磁性衬板后，二段球磨机运转状态下的噪声从85 dB降至73 dB，噪音大幅度降低改善了操作人员的工作环境，有效降低了职业病风险。

4 结论

（1）金属磁性衬板在白象山选矿厂MQY4675型球磨机的成功应用，不仅不影响铁精矿产量、质量和回收率指标，而且设备运转稳定可靠、提高了衬板检修的安全性、延长了设备的使用寿命、节能降耗效果显著。

（2）该应用打破了磁性衬板难以应用到大筒径球磨机的现状，拓宽了磁性衬板的应用范围，对同类矿山具有借鉴意义。