На какие параметры следует обращать внимание при выборе футеровки полуавтогенной мельницы?

①. Определение размера: в основе «параметры цилиндра мельницы + характеристики материала»

1. Тип футеровки: «Адаптация к конкретному положению» к конструкции мельницы

• Цилиндрические футеровки (основной корпус): выдерживают прямое воздействие и износ от материалов и стальных шаров, требуют высокой износостойкости и ударной вязкости;
  • Сценарий применения: общее измельчение материала (руда, известняк), соответствие длине цилиндра мельницы (обычно делится на несколько секций для стыковки);
• Торцевые футеровки (передний/задний торцы): выдерживают осевое воздействие от материалов, требуется утолщенная конструкция края;
  • Сценарий применения: мельницы с высоким коэффициентом заполнения (30-35%), предотвращают утечку материала из торцевых зазоров;
• Подъемные планки (интегрированы с цилиндрическими футеровками): отвечают за подъем материалов и стальных шаров, требуют разумной высоты и угла;
  • Сценарий применения: низкоскоростные мельницы (14-18 об/мин) нуждаются в более высоких подъемных планках, высокоскоростные мельницы нуждаются в умеренной высоте, чтобы избежать чрезмерного выброса материала;
• Решетчатые футеровки (выпускной конец): контролируют скорость выгрузки материала, требуют точного зазора решетки;
  • Сценарий применения: процессы классификации измельчения, зазор решетки соответствует размеру частиц готового продукта (обычно 15-30 мм).

2. Толщина (δ): Баланс между «сроком службы» и «нагрузкой на мельницу»

• Мягкий материал (твердость по Моосу ≤5, например, уголь, гипс): δ=80-100 мм, избегать чрезмерной толщины, увеличивающей нагрузку на мельницу;
• Среднетвердый материал (твердость по Моосу 5-7, например, известняк, железная руда): δ=100-120 мм, баланс между износостойкостью и нагрузкой;
• Твердый материал (твердость по Моосу ≥7, например, гранит, базальт): δ=120-150 мм, утолщенная конструкция для противостояния высокому ударному износу;
• Особое примечание: для мельниц большого диаметра (Φ≥5 м) толщину можно увеличить на 10-20% на основе вышеуказанных диапазонов, а вес футеровки на единицу площади не должен превышать 30 кг/м², чтобы избежать перегрузки приводной системы мельницы.

3. Длина и ширина (L×W): «Модульная стыковка» в соответствии с цилиндром мельницы

• Ширина (W): Соответствует делению секций цилиндра мельницы (обычно 500-1200 мм), ширина смежных футеровок должна быть одинаковой для обеспечения плотной стыковки;
• Длина (L): Для цилиндрических футеровок, L=(1/4-1/6)×окружности мельницы (модульная конструкция, легко устанавливать и заменять); для торцевых футеровок, L соответствует радиусу торцевой крышки мельницы (секторная структура, обычно 8-12 частей, соединенных в полный круг);
• Принцип стыковки: общая длина футеровок в каждом слое по окружности равна внутренней окружности мельницы (погрешность ≤5 мм), а длина осевых смежных футеровок смещена (конструкция со смещенными соединениями) для предотвращения непрерывных зазоров.

4. Параметры отверстий для болтов: «Надежность фиксации» в качестве основы

• Диаметр отверстия (d₀): Соответствует крепежным болтам (обычно высокопрочные болты M24-M42), d₀=диаметр болта + 2-4 мм (резерв для регулировки при установке);
• Глубина отверстия (h): h=высота головки болта + 5-10 мм (убедиться, что головка болта полностью утоплена в футеровке, избегать столкновения с материалами), и требуется конструкция зенковки (диаметр зенковки = d₀ + 8-12 мм) для защиты головки болта;
• Шаг отверстий (P): P=300-500 мм, определяется размером футеровки (чем больше площадь футеровки, тем меньше шаг отверстий), убедиться, что максимальное расстояние между смежными болтами не превышает 500 мм, чтобы предотвратить деформацию футеровки под воздействием удара.

②. Выбор допусков: Обеспечить «плотность стыковки» и «стабильность фиксации»

1. Допуск стыковки футеровки: Контролировать «размер зазора» для предотвращения утечки материала и удара

• Стыковка по окружности (между смежными футеровками в одном слое): Зазор ≤3 мм, избегать попадания материала в зазоры и вызывающего ослабление или износ футеровки;
• Осевая стыковка (между футеровками в разных осевых слоях): Зазор ≤5 мм, допускать небольшое пространство для теплового расширения (работа мельницы будет генерировать тепло, коэффициент теплового расширения футеровки ~11×10⁻⁶/°C), предотвращать заклинивание из-за теплового расширения;
• Допуск плоскостности: Плоскостность поверхности стыковки ≤0,5 мм/м (проверка по линейке), избегать неровной стыковки, приводящей к локальной концентрации напряжений.

2. Допуск посадки футеровки в цилиндр: Обеспечить «плотный контакт»

• Зазор посадки: ≤0,5 мм (измеряется щупом), избегать зазоров, вызывающих вибрацию футеровки под воздействием удара (приводящую к ослаблению болтов или растрескиванию футеровки);
• Допуск перпендикулярности: Рабочая поверхность футеровки (контакт с материалами) перпендикулярна задней поверхности, допуск ≤1 мм/м, обеспечить равномерное усилие на футеровку.

3. Допуск отверстий для болтов: Гарантировать «соответствие болтов»

• Допуск диаметра отверстия: H12 (например, d₀=30 мм, диапазон допуска 0~+0,18 мм), убедиться, что болт может проходить плавно, избегая чрезмерного зазора;
• Допуск шага отверстий: ±2 мм, убедиться, что отверстия для болтов совпадают с отверстиями для болтов цилиндра (допуск отверстий для болтов цилиндра H10), избежать трудностей при установке;
• Допуск зенковки: Допуск глубины зенковки ±1 мм, допуск диаметра зенковки H10, убедиться, что головка болта находится заподлицо с рабочей поверхностью футеровки.

③. Ключевые параметры: Помимо размера и допуска, определяют «срок службы» и «эффективность измельчения»

1. Параметры характеристик материала: Адаптироваться к «механизму износа»

• Твердость: Для абразивного износа (мягкий материал, высокий коэффициент заполнения), HRC≥55 (например, высокохромистый чугун); для ударного износа (твердый материал, большой размер частиц), HRC=45-50 (например, марганцовистая сталь Mn13) для баланса твердости и прочности;
• Ударная вязкость (αₖᵥ): ≥15 Дж/см² (для высокохромистого чугуна) или ≥100 Дж/см² (для марганцовистой стали), избегать хрупкого разрушения при сильном ударе материала (размер частиц ≥100 мм);
• Износостойкость: Скорость объемного износа ≤0,15 см³/(кг·м) (испытано по ASTM G65), обеспечить срок службы ≥8000 часов (условия работы со среднетвердым материалом).

2. Параметры конструктивного исполнения: Оптимизировать «эффективность измельчения»

• Высота подъемной планки (h₁): h₁=1,2-1,5×максимальный размер частиц материала (например, максимальный размер частиц 80 мм, h₁=96-120 мм), слишком низкая не может поднимать материалы, слишком высокая увеличивает энергопотребление;
• Угол подъемной планки (θ): θ=30°-45°, для низкоскоростных мельниц (≤16 об/мин) использовать 30°-35° (увеличить высоту подъема), для высокоскоростных мельниц (≥18 об/мин) использовать 40°-45° (избегать чрезмерного выброса материала);
• Конструкция износостойкой канавки: Рабочая поверхность футеровки снабжена поперечными или продольными износостойкими канавками (глубина 5-8 мм, расстояние 50-80 мм), которые могут хранить материалы для формирования «износостойкого слоя материала» и уменьшить прямой износ футеровки.

3. Параметры адаптации к условиям эксплуатации: Соответствие «рабочим параметрам мельницы»

• Адаптация к коэффициенту заполнения: Когда коэффициент заполнения мельницы составляет 30-35% (высокое заполнение), выбирайте более толстые футеровки (δ+10-20 мм) и более высокие подъемные планки (h₁+10-15 мм); когда коэффициент заполнения составляет 25-30% (низкое заполнение), используйте стандартную толщину и высоту подъемной планки;
• Адаптация к скорости вращения: Низкая скорость (≤14 об/мин) → акцент на износостойкости (высокохромистый чугун); высокая скорость (≥18 об/мин) → акцент на ударной вязкости (марганцовистая сталь или композитные материалы);
• Адаптация к коррозии: Для мокрого измельчения (материал содержит воду или агрессивные среды) выберите коррозионностойкие футеровки из сплавов (например, высокохромистый никелевый сплав) или добавьте коррозионностойкое покрытие (толщина ≥0,3 мм) на поверхность футеровки.