一、關(guān)于襯板
　　傳統(tǒng)的高錳鋼不適宜做球磨機(jī)襯板，其缺點(diǎn)是：容易發(fā)生蠕變和延展、表面相變會(huì)引起的反弓變形，在球磨機(jī)工況中不可能得到理想的加工硬化。前者是漏粉和斷螺栓的根本原因，而后者則表明無(wú)法實(shí)現(xiàn)想象中的抗磨性能。這里必須說(shuō)明的一點(diǎn)是：即使得到部分加工硬化，也不能作為抗磨程度的一種標(biāo)志，因?yàn)檫@里的加工硬化是一種“破壞”后的硬化，它和襯板的初始硬度是有區(qū)別的。

　　硬就意味著耐磨，這是不容置辯的。上世紀(jì)70~80年代，國(guó)內(nèi)外推出大批高硬度襯板、磨球材質(zhì)，如高鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵、高碳合金鋼、馬氏體球鐵和一些中碳合金鋼等，但是由于這些材料的韌性值都比較低，有的琢k值僅有5J 左右，受傳統(tǒng)襯板形式的束縛，都沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。襯板的斷裂已成為高硬度、高抗磨材質(zhì)應(yīng)用的最大障礙。

　　傳統(tǒng)襯板設(shè)計(jì)的根本錯(cuò)誤已不能適應(yīng)抗磨材料的發(fā)展。它的安裝結(jié)構(gòu)主要有兩種形式，一種是火電廠(chǎng)廣泛采用的“燕尾槽咬合、擰緊楔固定”；另一種是礦山、水泥、化工和大型火電廠(chǎng)廣泛采用的每塊襯板都用螺栓分別固定在筒體的方式。

　　燕尾槽的配合是否理想，我們且不談。擰緊楔高于襯板會(huì)首先被磨損，擰緊楔全部功能來(lái)自一個(gè)“吊螺栓”。吊螺栓是最不穩(wěn)定的一種緊固方式，由最不穩(wěn)定的吊螺栓和首先被磨損的擰緊楔去穩(wěn)定磨機(jī)的所有襯板，這毫無(wú)疑問(wèn)是個(gè)錯(cuò)誤設(shè)計(jì)。

　　那么襯板直接用螺栓固定呢？我們不談磨機(jī)制造過(guò)程中打上一千個(gè)孔是否合理、是否麻煩，也不談一千顆螺栓制造了一千個(gè)泄漏點(diǎn)，工人擰一千個(gè)大螺栓是否辛苦；只討論抗磨件上是否應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)孔？這個(gè)孔在鑄造和熱處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生千百個(gè)裂紋源，孔是這個(gè)工件的最危險(xiǎn)最薄弱的位置，用襯板中最危險(xiǎn)最薄弱的位置固定整塊襯板，去承受幾十噸、一百多噸磨球在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中的巨大作用力，那是極不合理的設(shè)計(jì)。大量實(shí)例證明襯板的斷裂是襯板失效的主要原因，而斷裂的絕大部分是通過(guò)螺孔發(fā)生的。

　　針對(duì)高硬度材質(zhì)的特點(diǎn)，我們分析比較了幾十種襯板的結(jié)構(gòu)形式及他們磨損失效的原因，設(shè)計(jì)出“組合自固無(wú)螺栓球磨機(jī)襯板”——陳氏襯板！

　　組合的含義有兩個(gè)方面：一是指襯板結(jié)構(gòu)形式；二是指襯板安裝的整體形式。自固的意義同樣有兩方面：一是襯板本身自我強(qiáng)化；二是安裝后的自我緊固。

　　在組合襯板的設(shè)計(jì)中，襯板分別由板體和鉚板兩個(gè)或三個(gè)獨(dú)立部分組成。板體的功用為抗磨，材質(zhì)為高硬度合金；鉚板為韌性合金，功用為穩(wěn)定板體并向板體施加預(yù)應(yīng)力。

　　組合自固襯板利用磨機(jī)本身幾何形狀,采用力學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行雙金屬組合,利用球磨機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行中磨球的作用,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力自固,實(shí)現(xiàn)襯板的整體強(qiáng)化，從而保證高硬度、低韌性材質(zhì)襯板的穩(wěn)定性和可靠性。組合襯板的材質(zhì)適應(yīng)高鉻鑄鐵，鎳硬鑄鐵，高、中碳合金鋼，中、低鉻鑄鐵，馬氏體球體等一切高硬度材質(zhì)。

　　目前組合襯板已在國(guó)內(nèi)20多個(gè)省市得到廣泛應(yīng)用，其中河北、湖北、江蘇、廣東、上海等省市的大多數(shù)電廠(chǎng)已全部采用組合襯板。組合襯板的最大優(yōu)勢(shì)是：能充分發(fā)揮所采用材質(zhì)的最大淬火硬度———最大抗磨性能，且維修量幾乎為零。最有效地利用了地球上的有限資源，應(yīng)稱(chēng)為“綠色襯板”。

　　另外，襯板還有一個(gè)很重要的選擇，那就是工作面的表面形狀。工作面表面形狀和磨球的相互配合決定了磨機(jī)內(nèi)研磨介質(zhì)的活躍度，并決定球磨機(jī)最大研磨能力的發(fā)揮。

　　例如電廠(chǎng)磨煤機(jī)和礦山球磨機(jī)的波紋襯板有利于研磨介質(zhì)的活躍，但卻沒(méi)有考慮襯板與磨球之間最大研磨能力;水泥廠(chǎng)傳統(tǒng)的階梯襯板也沒(méi)考慮襯板與磨球之間的最大研磨能力，也沒(méi)使磨機(jī)內(nèi)研磨介質(zhì)的活躍度調(diào)整到較理想的狀態(tài)。

　　筆者認(rèn)為電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)的襯板其表面形狀應(yīng)該是組合形式的。因?yàn)樽匀肓隙说匠隽隙说奈锪霞?xì)度的變化是非常大的。因此，從入料端到出料端研磨介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方式也應(yīng)隨之改變，運(yùn)動(dòng)方式的改變是通過(guò)磨機(jī)襯板的表面形狀而決定的。所以，電廠(chǎng)磨煤機(jī)和水泥筒式磨襯板的表面形狀的選擇應(yīng)該是組合形式的。入料端應(yīng)該是粉碎與研磨的結(jié)合，出料端相對(duì)突出研磨。

　　電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)球磨機(jī)襯板的材質(zhì)，應(yīng)選擇那些含碳量較高的鉻鉬合金鋼或高鉻鑄鐵之類(lèi)的材質(zhì)。這里要注意的一個(gè)問(wèn)題是“工況適用”的概念，并不是合金化越高越好！

　　自1987年以來(lái)，筆者通過(guò)對(duì)數(shù)百臺(tái)水泥磨機(jī)的改造均獲得產(chǎn)量5%以上的提高，最高達(dá)到20%左右，而噪音降低了3~5分貝。提高5%產(chǎn)量的效益是驚人的，因?yàn)樗某杀編缀踔皇窃牧稀Ｒr板表面形狀的選擇目的只有一個(gè)：選擇理想的磨球工作狀態(tài)，追求球磨機(jī)的最大研磨能力。

　　水泥磨中襯板的材質(zhì)應(yīng)優(yōu)先推薦高合金類(lèi)。例如：Cr12、Cr15、Cr18、Cr20、Cr24等，依據(jù)磨機(jī)的工況和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行選擇。使用這些高硬度、高耐磨材質(zhì)的襯板，不僅僅是減少維修、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是這些高耐磨材質(zhì)襯板能夠較長(zhǎng)時(shí)間的保持設(shè)計(jì)狀態(tài)，保持最佳工作狀態(tài)，最大范圍的提高產(chǎn)量，創(chuàng)造最大經(jīng)濟(jì)效益。特別是近年來(lái)，隨著磨前輥壓機(jī)的應(yīng)用，水泥磨中最大磨球直徑已下降到椎30mm 左右，這給高硬度高合金襯板的應(yīng)用提供了良好的工況條件。

　　雙介質(zhì)淬火中、高碳鉻鉬合金鋼襯板在水泥磨中也有著很好的費(fèi)效比，使用壽命一般在兩年左右。在椎2.2m的水泥磨中，作為隔倉(cāng)板的使用壽命也達(dá)到了18個(gè)月，比較理想。

　　即使在電廠(chǎng)磨煤機(jī)中筆者也不主張使用高錳鋼襯板。由于煤質(zhì)比較松散，絕大部分電廠(chǎng)磨機(jī)中最大磨球?yàn)樽?0mm
，因此在煤磨中高錳鋼襯板是很難得到較好加工硬化的，無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的抗磨性能。電廠(chǎng)磨煤機(jī)理想的襯板為中、高碳的鉻鉬合金鋼或Cr18以上的高鉻鑄鐵。

　　礦山中使用的磨機(jī)一般為短粗形狀。如32/36、43/63等等。襯板的厚度也相對(duì)比較厚。由于礦山磨機(jī)較大，磨球也大，且大部分采用濕法工藝。因此襯板的運(yùn)行條件十分嚴(yán)酷。筆者建議在可靠性得到保證的前提下，盡量采用一些高硬度材質(zhì)。例如含0.4%~0.9%碳的鉻鉬合金鋼或含10%~18%鉻的鑄鐵材質(zhì)，其硬度都在HRC50以上。
　　礦山中大型的磨機(jī)、自磨機(jī)或半自磨機(jī)，從穩(wěn)定可靠的角度出發(fā)大多數(shù)選用穩(wěn)定奧氏體高錳鋼襯板。 （未完待續(xù)）