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1、典型易损件耐磨材料的选择1.1 锤式破碎机锤头1.1.1 磨损机理：当物料与高速旋转的锤头撞击时，物料尖角压入锤面，形成撞击坑，其冲击力全部转为对锤面的压应力，此时锤头属于冲击凿削磨损。当物料以一定角度撞击锤头或锤头与篦板相互搓磨时，冲击力分解为平行锤面的切向应力，对锤头表面进行切削，形成一道道切削沟槽，则为切削冲刷磨损。1.1.2 影响锤头使用寿命的因素：锤头的磨损情况与诸多因素有关，如：物料性质（入机粒度、种类、硬度、水分、温度等）、锤头线速度、篦板篦缝的大小等，会有相当大的差异。合理选材十分重要。1.1.3 锤头材料的选择l 大型破碎机、进料粒度400 mm、单重 50-125 kg以上
2、的大锤头，因为受冲击力大，应该使用安全为前提，主要选择高韧性的超高锰合金钢，也可选用合金化高锰钢。l 中小型破碎机、入料粒度200mm、单重50kg以下的锤头，受冲击力相对较小，普通高锰钢加工硬化能力不能充分发挥，因而不耐磨，应该选择含碳量为上限的合金高锰钢或中低碳合金钢。l 小型破碎机、入料粒度50mm、单重15kg以下的锤头，受冲击力更小，不适宜选用高锰钢，可选择中碳中合金钢，更适宜选用复合铸造锤头。锤头顶部采用高铬铸铁，锤柄用35#钢或低合金钢，两种材料分别发挥各自的特点。l 入料粒度100mm 的细碎机锤头，受冲击力适中，应选用高韧性超高铬铸铁，硬度HRC60，冲击韧性ak8J/cm，
3、使用寿命可比高锰钢提高3-5倍。l 破碎旋窑熟料或高硬度矿物的细碎机，高韧性超高铬铸铁的硬度不能无限度提高，应选择硬质合金与超高铬铸铁、结构钢组合的“三合一”组合锤头。钴基硬质合金的硬度高HRC70以上，抵抗高硬度物料的磨损效果最好，使整体锤头的使用寿命大幅度提高。例如：产量100t/h的PCX100型细碎机中一付组合锤头可破碎熟料15万吨。1.2 单段锤破大锤头用于破碎500-1500mm大块石料的单段锤式破碎机，锤头单重80-220kg。因承受的冲击力太大，锤头材质有如下5种选择。就作者的经验，因石灰石的性质差异太大，目前尚不能确认哪种方案最好，只能通过对比使用后合理选择。1.2.1 合金
4、高锰钢：在ZGMn13中加入Cr、Mo等合金。1.2.2 超高锰钢：含Mn16%以上，并加入Cr、Mo等合金。1.2.3 表面堆焊：高锰钢锤头工作面堆焊TM55(Mn系)、ZD3(Cr系)等，表面堆焊层硬度HRC56-62。1.2.4 双金属铸造：Magotteaux公司头部高铬铸铁柄部铬钼合金钢（头部：3.4%C，16%Cr，HRC61。柄部：0.2%C，1.9%Cr）。1.2.5 合金高锰钢头部镶铸硬质合金块。1.3 立磨辊1.3.1 中小型磨辊：高铬铸铁整体铸造，HRC6264。镍硬铸铁整体铸造，HRC5864。1.3.2 大型磨辊：上述两种材质分块铸造。1.3.3 表面堆焊：碳钢堆焊新
5、辊和旧辊修复。1.3.4 双金属复合磨辊-DUOCAST (塑性铸铁高铬铸铁镶嵌块)。Magotteaux公司在塑性铸铁（HB320）上，以机械方式镶嵌燕尾槽的高铬铸铁块（FMU18，Cr16%，HRC 64）。其优点：同样材质的高铬铸铁镶嵌块比整体铸造的磨辊硬度高，耐磨性更好。塑性铸铁对立磨运行中产生的各种应力的扩散有非常好的阻碍作用。即使金属异物使镶嵌块产生裂纹，也难以向内部扩展。设备运行更可靠。耐磨寿命比Nihard提高50%以上。镶嵌块之间的塑性铸铁磨损快，形成小凹槽，增加了对物料的咬合力，可提高粉磨效率。1.3.5 金属基陶瓷复合材料磨辊-X-win 。Magotteaux公司将陶瓷
6、颗粒均匀地分布在高铬铸铁的蜂巢状结构中。其优点：陶瓷的硬度Hv2100，远高于其它材料的硬度(石英Hv-1800，Nihard和高铬铸铁Hvak10J/ cm才能不开裂，满足安全使用要求。因此粗磨仓衬板应选择中碳多元合金钢及类似合金钢材料，硬度HRC48，冲击韧性ak15J/ cm，使用寿命可达2-3年。l 如果磨前有细碎机或辊压机作预粉磨，并采用单螺孔的沟槽衬板结构，应选择高铬铸铁，使用寿命可达8年以上。1.5 磨头端衬板1.5.1 磨损机理：磨头端衬板在粗磨仓进料端，物料粒度大，平均球径大，受磨球和物料的侧冲击力大，磨损机理以高应力冲击凿削磨损和切削冲刷并重。特别是中间部位磨损最大。1.5
7、.2 材料的选择磨头端衬板应选择韧性高、耐冲击、硬度高的抗切削材料，应选择中碳多元合金钢，使用寿命可比高锰钢提高一倍。l 小于3米磨机的单块磨头端衬板，应在磨损最大部位加厚。l 大于3米的大型磨机磨头端衬板，应在径向上分2-4圈，减小单块磨头衬板的尺寸，可选择高铬铸铁类耐磨材料，使用寿命可比高锰钢提高3-4倍。1.5.3 磨头衬板最大磨损半径Rmax的确定Rmax=Kr Ri/ Cos 式中：Kr 系数 Ri 磨机有效半径 Cos 磨头衬板的锥角Kr与磨机比转速和填充率有关，按表15选择。 25% 30% 35% 40% 70% 0.725 0.635 75% 0.771 0.700 0.61
8、8 0.508 80% 0.801 0.746 0.683 0.606 85% 0.825 0.777 0.726 0.669 1.5.4 防止磨损措施磨损区局部加厚a平面形局部加厚，。在磨头衬板最大磨损区域处等厚度地加厚某一个宽度。b圆弧形局部加厚，在磨头衬板最大磨损区域用圆弧来加厚此处。c三角形局部加厚，在磨头衬板最大磨损区域用三角形来加厚此处。 设置径向凸棱 在磨头衬板上设置适当宽度和厚度的径向凸棱，它一方面可以减小磨头衬板与研磨体和被粉磨物料之间的相对运动，从而提高磨头衬板的使用寿命并能保证其磨损比较均匀；另一方面，径向凸棱还有增加摩擦系数，使钢球提升得更高以及使钢球进行合理分级的作用
9、。凸棱可设置在中间或边缘。根据作者的经验，凸棱的高度建议在20mm左右。同时采用局部加厚与设置凸棱效果更好。1.6 磨机隔仓板1.6.1 磨损机理：粗磨仓的钢球对隔仓板进行侧冲击凿削磨损，物料对隔仓板篦缝进行挤压冲刷磨损。l 对于小于3米磨机的单层隔仓板，为悬臂梁式安装，受力情况恶劣，因此材料韧性要好，冲击韧性ak25J/ cm，硬度HRC45-50。对于双层隔仓板的篦板，特别是在径向上分2-4圈的单块小尺寸隔仓篦板，受力情况在为改善，对材料韧性的要求减小。1.6.2 材料的选择l 隔仓板不适宜选用高锰钢，因为易产生塑性变形，堵塞篦缝，且加工硬化不足，寿命短。应选择中碳多元合金钢及类似合金钢材料，使用寿命可比高锰钢提高1-2倍。l 双层隔仓篦板还可选择高铬铸铁类耐磨材料，使用寿命可比高锰钢提高3-4倍。