球磨机衬板分析与参数计算
球磨机衬板
话说磨机、破碎机、耐磨衬板衬板（一）连续式球磨机是Konow和Davidson1891年向德国申请并获得专利的产品，专利号为No.62871，标题为《中心喂料切向卸料球磨》。
专利中描述磨机内填充卵石球和少量金属球，筒体采用陶瓷和铸铁衬板防护，这便是最早的现代球磨机衬板。
上世纪初，最大的磨机为φ1.2×6m，粉磨立窑熟料产量为3 t/h，而当时光流逝到1990年，比利时的Gaurain-Ramecriox水泥工厂投运时使用的是由8.7MW环形马达驱动的φ5.8×16.0m球磨机，该磨与一台装机功率为2.4MW的φ2.0×1.0m辊压机联用。
粉磨旋窑熟料，水泥比表面积为380m2/kg时，磨机最大产量为360t/h。
可以看出伴随着水泥工业的高速发展，磨机直径规格越来越大，球磨机衬板也随之发生了重大的变化。
衬板材质由早期的高锰钢、镍硬铸铁、普通白口铸铁等发展到今日几大系列上百个品种的以合金钢为主，高、低铬铸铁、奥贝球铁及其它材料并举的一个百花齐放的局面。
衬板结构也由过去单纯的防护内衬发展成为一种技术性和理论性都很强的“装置”。
先进结构设计衬板可以有效的提高磨机产量，降低电耗，增加水泥比表面积，减少噪音。
它的形状也早已不是简单的板状，栏主于1984年协助天津水泥设计院吴绵旗、王绍兴两位老师设计的角螺旋、圆角方形衬板，1986年与合肥水泥研究院鲁幼勤工程师共同发明的沟槽衬板，特别是近年来在高细筛分磨中大量应用的挡料圈、环等早已偏离了防护这一初始概念，其形式之多、形状之繁，枚不胜举。
那么在生产实践中，具体选用何种材质，何种结构的衬板，则要应时应地根据具体的工况条件合理的选配。
耐磨材料行业有句行话：没有一杆包打天下的枪。
而水泥粉磨作业更是很难找出两台运营结果参数如2台同型号机床这么相近的两台磨机，甚至一个车间里两台同型号，一条配料线（不是10条）下来的磨机，其产量、电耗、比表面积都不尽完全相同。
磨机衬板介详细解说
衬板1.衬板的作用衬板主要用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和研磨；同时也可利用不同形式的衬板来调整各仓内研磨体的运动状态。
物料的粉磨过程是：第一仓物料粒度较大，要求研磨体以冲击作用为主，研磨体应呈抛落状态，所以粉磨仓内衬板对研磨体具有较高的提升能力并应具有良好的抗冲击性能；以后各仓内物料粒度依次递减，要使产品粉磨到要求的细度，研磨体应依次增强研磨作用，即研磨体需要产生滚动和滑动，也就是使研磨体呈泻落状态，因此要求衬板具有良好的耐磨性能。
由于研磨体的运动状态取决于磨机筒体的转速，而粉磨过程要求各仓内研磨体呈不同的运动状态，这与磨机筒体具有同一转速相矛盾。
解决这个矛盾的方法就是利用不同形状表面的衬板，来改变研磨体的运动状态，以适应物料粉磨过程的要求，从而提高粉磨效率，增加产量，降低金属消耗。
2.衬板材料球磨机衬板大多数用金属材料制造，也有少量用非金属材料制造。
由于各仓内研磨体运动状态不同，为适应这种工作状态的要求，制造各仓衬板材料就不同。
在粉碎仓，研磨体以冲击作用为主，要求衬板应具有抗冲击和耐磨性能。
普遍采用高锰钢（ZGMn13）作衬板材料，它具有一定的抗冲击韧性，并且在受到一定的冲击时，它的表面产生冷作硬化，表面变得坚硬耐磨，一般硬度在HB300-350，韧性相当高，冲击值可达700Nm/cm2。
但在使用中，容易过早反凸弯曲变形，拉断固定螺栓，造成衬板脱落，使之寿命降低，一般平均寿命在5000-6000h。
高铬铸铁硬度高，耐磨性好，在耐磨材料中居首。
高铬铸铁是一种脆性材料，但经过适当的处理，可以制作粗磨仓衬板。
一般高铬铸铁用于较小冲击工况下，如煤磨衬板和破碎机衬板（抗磨板）等，耐磨性比高锰钢提高6-8倍，经济效益很显著。
磨机上结构复杂及薄壁大件不宜采用高铬铸铁，如隔仓篦板、磨头衬板等。
现在高铬铸铁已发展了四种牌号，为了提高韧性随之出现了高铬铸钢等材料。
目前耐磨材料还可选用低铬铸铁、42硅锰铬钼钢、低碳硅锰耐磨合金钢、低合金高强度钢（ZG35SiMn和ZG30CrMnSiMoRe）等。
球磨机衬板介绍
球磨机衬板介绍（3）衬板1. 衬板的作用衬板主要用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和研磨；同时也可利用不同形式的衬板来调整各仓内研磨体的运动状态。
物料的粉磨过程是：第一仓物料粒度较大，要求研磨体以冲击作用为主，研磨体应呈抛落状态，所以粉磨仓内衬板对研磨体具有较高的提升能力并应具有良好的抗冲击性能；以后各仓内物料粒度依次递减，要使产品粉磨到要求的细度，研磨体应依次增强研磨作用，即研磨体需要产生滚动和滑动，也就是使研磨体呈泻落状态，因此要求衬板具有良好的耐磨性能。
由于研磨体的运动状态取决于磨机筒体的转速，而粉磨过程要求各仓内研磨体呈不同的运动状态，这与磨机筒体具有同一转速相矛盾。
解决这个矛盾的方法就是利用不同形状表面的衬板，来改变研磨体的运动状态，以适应物料粉磨过程的要求，从而提高粉磨效率，增加产量，降低金属消耗。
2. 衬板材料球磨机衬板大多数用金属材料制造，也有少量用非金属材料制造。
由于各仓内研磨体运动状态不同，为适应这种工作状态的要求，制造各仓衬板材料就不同。
在粉碎仓，研磨体以冲击作用为主，要求衬板应具有抗冲击和耐磨性能。
普遍采用高锰钢（ZGMn13）作衬板材料，它具有一定的抗冲击韧性，并且在受到一定的冲击时，它的表面产生冷作硬化，表面变得坚硬耐磨，一般硬度在HB300-350，韧性相当高，冲击值可达700Nm/cm2。
但在使用中，容易过早反凸弯曲变形，拉断固定螺栓，造成衬板脱落，使之寿命降低，一般平均寿命在5000-6000h 。
高铬铸铁硬度高，耐磨性好，在耐磨材料中居首。
高铬铸铁是一种脆性材料，但经过适当的处理，可以制作粗磨仓衬板。
一般高铬铸铁用于较小冲击工况下，如煤磨衬板和破碎机衬板（抗磨板）等，耐磨性比高锰钢提高6-8 倍，经济效益很显著。
磨机上结构复杂及薄壁大件不宜采用高铬铸铁，如隔仓篦板、磨头衬板等。
现在高铬铸铁已发展了四种牌号，为了提高韧性随之出现了高铬铸钢等材料。
目前耐磨材料还可选用低铬铸铁、42 硅锰铬钼钢、低碳硅锰耐磨合金钢、低合金高强度钢（ZG35SiMn和ZG30CrMnSiMoRe）等。
探讨衬板的设计参数对球磨机磨矿效果的影响
探讨衬板的设计参数对球磨机磨矿效果的影响摘要：梯形衬板是球磨机最常使用的衬板类型，此次研究主要是探讨分析衬板的设计参数对球磨机磨矿效果的影响，结合球磨机器具，使用三维离散元软件对衬板高度，倾角以及数量等进行研究，分析其对球磨机性能造成的影响。
按照研究结果能够看出，以上参数会对球磨机冲击能量造成影响。
关键词：衬板；设计参数；球磨机；磨矿效果衬板在球磨机当中作用主要表现在提升器械使用寿命，保护筒体，影响物料破碎形式和运动轨迹。
球磨机最常应用的是梯形衬板，利用衬板高度，倾角以及数量等能够对球磨机的磨矿效果起到改善作用。
但是在分析衬板对球磨机造成影响时大多都是应用实体模型的试验方法，该种方法的分析效果不佳。
离散元方法能够全面展现出球磨机物料运行轨迹，能够有效优化设计球磨机方法，并且应用二维离散元软件能够给予磨机转速率和形状对功率造成的影响程度，对比试验结果和实际结果，能够体现出该种研究方法的实效性。
此次研究主要是分析 4.5m×6.4m的球磨机，利用离散元软件能够全面分析衬板设计参数对球磨机冲击能量分布以及功率的影响程度，例如排数，倾角以及高度等。
在离散元软件当中实施仿真模拟时，为了全面减少仿真处理时间，可以应用球磨机轴向长度替代整体，在仿真处理期间使用的球磨机轴向长度为40cm，密度为7800kg/m³，摩擦系数为0.2，恢复系数为0.7.衬板的底部厚度为10cm，底边长度为2.13cm，球磨机的转速率和填充率分别为60%和20%。
1、离散元方法该种方法主要是分为两个计算阶段，其一，借助于接触模型求解作用在颗粒上的力，这样能够计算出颗粒所受力。
其二，结合中心差分法和牛顿第二定律可以明确介质在不平衡作用力下的位移情况。
离散元软件能够将介质作为刚体，不纳入其变形因素，并且允许接触处的刚性介质重叠，接触力与重叠量之间存在显著作用。
并且介质直径大于重叠量，球与壁以及球与球之间的接触力能够分解为切向力和法向力，并且使用无滑动接触模型对介质进行仿真模拟处理，因此法向接触力为，分别表示法向刚度，重叠量，阻尼系数，相对速度；切向力为，分别为摩擦系数，切向刚度，位移，阻尼系数和相对速度。
球磨机参数选择和计算
球磨机参数选择和计算一、球磨机生产能力的计算球磨机的生产能力由要求粉磨的物料量而确定，在设计选型时要有一定的富余能力。
影响球磨机生产能力的因素很多，除了物料的性质（粒度、硬度、密度、温度和湿度）、欲磨细程度（产品粒度）、加料均匀程度和磨机内研磨体装载程度外，还与磨机结构形式（磨机筒体长度与直径比、仓数、隔仓板和衬板的形状）等有关。
因此，从理论上确定磨机的生产能力是比较困难的，通常用实验法与对比法来确定磨机的生产能力。
磨机粉磨的生产能力一般按新生成的小于0.074mm（—200目）级别的粉矿量进行计算。
式中V ———磨机有效容积，m3；G2———产品中小于0.074mm 的物料占总物料的百分数，%；G1———给矿中小于0.074mm 的物料占总物料的百分数，%；q,m———按新生成级别（0.074mm）试算的单位生产能力，t/(3m·h)。
q,m值由试验确定，或采用矿石物性相似、设备及工作条件相同的生产中的标定值。
当无试验数据与生产标定值时，可用式（1-3）计算：式中q m———磨机在生产或实验时，按新生成-0.074mm级别计算的实际生产能力，t/（m3·h）；式中D i1———需要计算选磨机直径，m；D i1———标准磨机直径，m；K,4———磨机给料粒度和产品粒度系数，G3 G4———分别为新设计的和参数已有的或实验磨机（给矿粒度或产品粒度按新生成-0.074mm级别计算）的生产能力见表1-6。
上式G1和G2值在计算中应按实际资料计算，若无实际资料，可按表1-7和表1-8选定。
表1-4 矿石磨碎难易系数K,1矿石硬度难易度系数K,1矿石硬度难易度系数K,1普氏系数硬度等级普氏系数硬度等级＜2 很软 1.4-2.0 8-10 硬0.75-0.85 2-4 软 1.25-1.5 ＞10 很硬0.5-0.7表1-5 磨机型式校正系数K,2表1-6 给矿粒度与产品粒度相对生产能力G3或G4表1-7 破碎产品粒度与0.074 mm 级别含量G1值表1-8 不同产品粒度中0.074mm 级别含量G2值二、球磨机功率、转速和介质装载量的计算1. 功率计算（1）按经验公式计算功率：式中G,———装入的介质和物料量,t ；D m———磨机筒体有效内径，m；K,5———研磨介质系数，查表1-9。
球磨机参数选择和计算.doc
球磨机参数选择和计算一、球磨机生产能力的计算球磨机的生产能力由要求粉磨的物料量而确定，在设计选型时要有一定的富余能力。
影响球磨机生产能力的因素很多，除了物料的性质（粒度、硬度、密度、温度和湿度）、欲磨细程度（产品粒度）、加料均匀程度和磨机内研磨体装载程度外，还与磨机结构形式（磨机筒体长度与直径比、仓数、隔仓板和衬板的形状）等有关。
因此，从理论上确定磨机的生产能力是比较困难的，通常用实验法与对比法来确定磨机的生产能力。
磨机粉磨的生产能力一般按新生成的小于0.074mm（—200目）级别的粉矿量进行计算。
式中V ———磨机有效容积，m3；G2———产品中小于0.074mm 的物料占总物料的百分数，%；G1———给矿中小于0.074mm 的物料占总物料的百分数，%；q,m———按新生成级别（0.074mm）试算的单位生产能力，t/(3m·h)。
q,m值由试验确定，或采用矿石物性相似、设备及工作条件相同的生产中的标定值。
当无试验数据与生产标定值时，可用式（1-3）计算：式中q m———磨机在生产或实验时，按新生成-0.074mm级别计算的实际生产能力，t/（m3·h）；式中D i1———需要计算选磨机直径，m；D i1———标准磨机直径，m；K,4———磨机给料粒度和产品粒度系数，G3 G4———分别为新设计的和参数已有的或实验磨机（给矿粒度或产品粒度按新生成-0.074mm级别计算）的生产能力见表1-6。
上式G1和G2值在计算中应按实际资料计算，若无实际资料，可按表1-7和表1-8选定。
表1-4 矿石磨碎难易系数K,1矿石硬度难易度系数K,1矿石硬度难易度系数K,1普氏系数硬度等级普氏系数硬度等级＜2 很软 1.4-2.0 8-10 硬0.75-0.85 2-4 软 1.25-1.5 ＞10 很硬0.5-0.7表1-5 磨机型式校正系数K,2表1-6 给矿粒度与产品粒度相对生产能力G3或G4表1-7 破碎产品粒度与0.074 mm 级别含量G1值表1-8 不同产品粒度中0.074mm 级别含量G2值二、球磨机功率、转速和介质装载量的计算1. 功率计算（1）按经验公式计算功率：式中G,———装入的介质和物料量,t ；D m———磨机筒体有效内径，m；K,5———研磨介质系数，查表1-9。
球磨机衬板的选择与影响其性能的成分分析
关键词 衬板 耐磨性 选择 合金元 素
０ 引言
绿 色 经 济 ，可 持续 发 展 ，是 世 界 工 业 发 展 的 总 趋 势 。我 们 水 泥 工 业 又 是 原 材 料 和 能 源 消 耗 大 户 ，要 走 好 可 持 续 发 展 的路 ，就 必 须 减 少 原 燃 材
之中 ，而用球磨机粉磨物料是一种效率极低 的作 业 ，Ａ ｎ ｓ ｅ ｌ ｍ先生 测定 出球 磨机 功率 如表 １ ［ １ １ 所示 。 由表１ 可以看 出，对于球磨机而言 ，我们粉磨
年 内水 泥 的单位 电耗 下降到 ８ ０ ～ ８ ５ ｋ Ｗｈ ／ ｔ 水泥 。
虽 然 新 建 的 新 型 干法 窑 系统 已大 量 采 用 立磨
磨机衬板磨损速率应和衬板单位面积所承担 的粉 磨 功 率 成 正 比 ，因 此 我们 要 探 究 磨 机 衬 板 面 积与磨机有效内径Ｄ 。 和磨机有效度 。 和功率的关 系 。解 读这一 问题 的是 浙江大 学王仁 东教 授推荐 的 球磨机 产量 Ｑ的公 式 ，即 ：
鬲 寸 磨丝木
已采 用立 磨 或辊 压 机生 产 生料 粉 ； （ ３）大 量 水泥 球磨 机都 增加 了辊 压机 或干脆 采用立 磨 生产水 泥 ，
这些都会大大降低钢耗 ，尤其是今后我国水泥工业 的大方向是大力推广单位电耗低 、铁耗较低的立磨 和辊压机作为粉磨设备 ，使水泥工业无球化 ，在近
１ ０ ｔ 生料 Ｘ ４ ． ５ Ｘ １ ０ ｔ 钢材 ／ ｔ 生料＝ ９ ． ３ ６ 万ｔ 钢 材 ；水 泥球磨机磨耗为２ ． ０ ８ Ｘ １ ０ ｔ 水泥 Ｘ ２ ０ ｘ １ ０ ｔ 钢材／ ｔ
于洛氏Ｈ Ｒ Ｃ ３ ７ ～ ４ ５ ． ５） 时 ，水泥磨生产 １ ｔ 水泥 的磨 耗为 １ ０ ０ ～ ３ ０ ０ ｇ ／ ｔ 水泥【 ２ 】 ，而生料磨的磨耗为４ ５ 生 料 ，一般 水 泥熟 料 的料耗 为 １ ． ６ ｔ 生料 ，钢 球 和衬板 消耗的钢材量可以２ ０ １ １ 年为例进行估算。 ２ ０ １ １ 年我国年产熟料 １ ３ 亿ｔ ，即粉磨 了２ ０ ． ８ 亿ｔ 生 料 ，生产水泥２ ０ ． ８ 亿ｔ ，水泥磨平均磨耗按２ ０ ０ ｇ ／ ｔ 水泥计 算 ，如果全部采用球磨机粉磨物料 ，钢球 和衬板消耗的钢材量为 ：生料球磨机磨耗为２ ． ０ ８ Ｘ
关于球磨机衬板......................................................................................
话说衬板（一）2009-9-16 11:08:51连续式球磨机是Konow和Davidson1891年向德国申请并获得专利的产品，专利号为No.62871，标题为《中心喂料切向卸料球磨》。
专利中描述磨机内填充卵石球和少量金属球，筒体采用陶瓷和铸铁衬板防护，这便是最早的现代球磨机衬板。
上世纪初，最大的磨机为φ1.2×6m，粉磨立窑熟料产量为3 t/h，而当时光流逝到1990年，比利时的Gaurain-Ramecriox水泥工厂投运时使用的是由8.7MW环形马达驱动的φ5.8×16.0m球磨机，该磨与一台装机功率为2.4MW 的φ2.0×1.0m辊压机联用。
粉磨旋窑熟料，水泥比表面积为380m2/kg时，磨机最大产量为360t/h。
可以看出伴随着水泥工业的高速发展，磨机直径规格越来越大，球磨机衬板也随之发生了重大的变化。
衬板材质由早期的高锰钢、镍硬铸铁、普通白口铸铁等发展到今日几大系列上百个品种的以合金钢为主，高、低铬铸铁、奥贝球铁及其它材料并举的一个百花齐放的局面。
衬板结构也由过去单纯的防护内衬发展成为一种技术性和理论性都很强的“装置”。
先进结构设计衬板可以有效的提高磨机产量，降低电耗，增加水泥比表面积，减少噪音。
它的形状也早已不是简单的板状，栏主于1984年协助天津水泥设计院吴绵旗、王绍兴两位老师设计的角螺旋、圆角方形衬板，1986年与合肥水泥研究院鲁幼勤工程师共同发明的沟槽衬板，特别是近年来在高细筛分磨中大量应用的挡料圈、环等早已偏离了防护这一初始概念，其形式之多、形状之繁，枚不胜举。
那么在生产实践中，具体选用何种材质，何种结构的衬板，则要应时应地根据具体的工况条件合理的选配。
耐磨材料行业有句行话：没有一杆包打天下的枪。
而水泥粉磨作业更是很难找出两台运营结果参数如2台同型号机床这么相近的两台磨机，甚至一个车间里两台同型号，一条配料线（不是10条）下来的磨机，其产量、电耗、比表面积都不尽完全相同。