Новый выбор для футеровок шаровых мельниц
2026-03-26
1.0 Назначение футеровки
Футеровка служит прежде всего для защиты корпуса мельницы, ограждая его от прямых ударов и абразивного воздействия мелющих тел (стальных шаров или стержней). Одновременно с этим, используя футеровочные плиты различной конструкции, можно регулировать динамику движения мелющих тел в каждой отдельной камере.
Процесс измельчения материала протекает следующим образом: в первой камере, где размер частиц материала относительно велик, от мелющих тел требуется преимущественно ударное воздействие; следовательно, они должны находиться в состоянии свободного падения (каскадного движения). Поэтому футеровка в этой камере измельчения должна обладать высокой подъемной способностью по отношению к мелющим телам и демонстрировать отличную ударостойкость. В последующих камерах, по мере постепенного уменьшения размера частиц материала, мелющие тела должны всё больше смещать акцент на абразивное воздействие — в частности, создавая движения качения и скольжения, — чтобы довести продукт до требуемой степени измельчения. Это предполагает поддержание мелющих тел в режиме «катарактного» движения; таким образом, футеровка в этих камерах должна обладать исключительной износостойкостью. Поскольку динамика движения мелющих тел определяется скоростью вращения корпуса мельницы, а процесс измельчения требует различных режимов движения мелющих тел в каждой отдельной камере, возникает фундаментальное противоречие, обусловленное тем, что весь корпус мельницы вращается с единой, постоянной скоростью. Решение этого противоречия заключается в использовании футеровочных плит с различной геометрией поверхности для изменения динамики движения мелющих тел, что позволяет привести её в соответствие с конкретными требованиями каждого этапа процесса измельчения. Такой подход в конечном итоге повышает эффективность измельчения, увеличивает производительность и снижает расход металла. В настоящее время компания Jiangsu Guotai Machinery Manufacturing Co., Ltd. успешно решила задачи, связанные с футеровкой для данного типа мельниц, благодаря внедрению новых материалов и передовых производственных технологий.
2.0 Материалы для футеровки
Большинство футеровочных плит для шаровых мельниц изготавливается из металлических материалов, хотя небольшая их доля производится из неметаллических материалов. Поскольку характер движения мелющих тел в каждой камере различен, материалы, выбираемые для футеровки каждой конкретной камеры, варьируются с учетом специфических требований соответствующих условий эксплуатации.
В камере крупного помола, где воздействие мелющих тел носит преимущественно ударный характер, футеровочные плиты должны обладать как ударной вязкостью, так и износостойкостью. В качестве материала для футеровки здесь широко применяется высокомарганцовистая сталь (ZGMn13); она демонстрирует определенный уровень ударной вязкости, а при воздействии ударов ее поверхность подвергается наклепу — упрочнению, в результате которого становится твердой и износостойкой. Как правило, твердость этого материала варьируется в диапазоне от HB300 до HB350; он обладает исключительно высокой вязкостью, при этом значение ударной вязкости достигает 700 Н·м/см. Однако в процессе эксплуатации такие футеровочные плиты склонны к преждевременному выгибанию наружу и деформации изгиба, что может привести к срезу крепежных болтов и отрыву плит, тем самым сокращая срок их службы. Средний срок службы таких плит обычно составляет от 5000 до 6000 часов.
Высокохромистый чугун характеризуется высокой твердостью и превосходной износостойкостью, занимая лидирующие позиции среди износостойких материалов. Хотя высокохромистый чугун по своей природе является хрупким материалом, при условии соответствующей обработки его можно успешно использовать для футеровки в камерах крупного помола. Тем не менее, как правило, высокохромистый чугун применяется в условиях эксплуатации, сопряженных с относительно невысокими ударными нагрузками — например, для футеровки угольных мельниц или в качестве изнашиваемых плит для дробилок; в таких условиях он обеспечивает в 6–8 раз более высокую износостойкость по сравнению с высокомарганцовистой сталью, что приносит значительную экономическую выгоду. И наоборот, использование высокохромистого чугуна не рекомендуется для изготовления сложных конструктивных элементов или крупногабаритных тонкостенных деталей внутри мельницы — таких как решетки размольных камер или футеровка крышек мельниц.
В настоящее время компания Jiangsu Guotai Machinery Manufacturing Co., Ltd. самостоятельно разработала и производит биметаллическую износостойкую композитную футеровку. Данная биметаллическая композитная футеровка (состоящая из сплава KMTBCr28 и стали марки 35#, с твердостью износостойкого слоя HRC 58–62) отличается сроком службы, в 2–2,5 раза превышающим аналогичный показатель вышеупомянутых материалов. Это позволяет существенно сократить частоту замены футеровки и снизить трудоемкость работ для обслуживающего персонала. Конструкция изделия не только сохраняет присущие высокохромистому чугуну износостойкость и твердость, но и успешно устраняет его недостатки — в частности, хрупкость и низкую ударную вязкость. Кроме того, данная биметаллическая износостойкая композитная футеровка не имеет ограничений по совместимости с оборудованием: она универсальна и подходит для использования в различных типах шаровых и стержневых мельниц. Одновременно со снижением расхода мелющих тел данное решение позволяет повысить часовую производительность мельницы, тем самым значительно увеличивая эффективность использования оборудования. Оно представляет собой оптимальный выбор для быстрого, простого и высокоэффективного решения таких проблем, как преждевременный износ футеровки мельниц и нестабильность подачи руды.
В настоящее время данное решение получило широкое распространение на предприятиях горнодобывающей отрасли Китая (как в цветной, так и в черной металлургии) — включая рудники по добыче алюминия, меди, никеля, молибдена, лития и железа, — демонстрируя при этом выдающиеся результаты.
