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球磨机衬板的主要失效形式

导读:磨料磨损很少是由一种磨损机制所引起,衬板在磨料磨损条件下工作时,其失效过程往往十分复杂,球磨机衬板失效形式常见的有以下几种:

1、磨损失效

磨损失效是衬板的主要失效形式。磨料磨损是一个复杂的系统过程,在磨料磨损工况条件下,因磨损导致材料去除的主要有塑变和断裂两种机制。

出塑性变形机制引起的材料去除过程:当磨料与材料相接触时,不仅对材料进行切削,还将材料推向两边,这使得材料受很大的塑性变形,同时在沟槽附近的材料也受较大的变形。低硬度的磨料会使材料表面产生浅划痕,而高硬度的磨料则使材料表面形成切削沟。划痕和切削沟中被切除的金属材料形成磨屑而流失。多数情况下,沟槽中的金属材料发生塑变,堆积在划痕和切削沟的两侧,最后形成犁沟。梨沟产生的塑变脊,当受到后来的物料作用时可能会把堆积起的材料重新压平,如此反复塑变会导致材料最终剥落形成磨屑。

由断裂机制引起材料去除过程:磨料在法向力作用下压入材料的表面,若压痕深度大于材料产生断裂的临界深度时,工件就会因断裂机制引起材料去除。对于脆性材料断裂机理占支配地位,脆性材料的断裂,其外部条件取决于载荷大小,内部条件取决于材料的硬度及断裂韧性。

2、凸起变形

衬板在使用过程中,磨球与物料的冲击摩擦使得衬板表面产生热量,且工作面到内表面也有一定的温差,还有生产时有时熟料的温度可高达100摄氏度以上,更加增大了衬板的温差,这会导致衬板内外膨胀量不同而产生应力。尤其高锰钢的热变形比普通钢更为严重。如果应力大于材料屈服强度,衬板会向球磨机中心凸起并释放应力。衬板的工作表面比内表面膨胀效应大,最终造成弯曲变形,即凸起变形。还有高锰钢衬板在小型球磨机中使用时,由于加工硬化不足也会导致变形严重,拆卸不易,甚至拉断衬板的坚固螺栓,从而造成严重事故。 

3、在湿磨情况下,材料与有一定酸碱度的物料接触,必然会产生腐蚀。

腐蚀和磨损交互作用,会加速材料的流失。在湿式矿山衬板中,常见的腐蚀形式有小孔腐蚀、缝隙腐蚀及应变差异电池腐蚀等。一般在湿磨情况下,钢的40%~90%的消耗量是由腐蚀引起的。磨损与腐蚀的交互作用,使材料表面的力学性能弱化,加速材料的腐蚀磨损。