移动粉煤机耐磨材料的消耗是业内人士研究的课题

导读:5、结语1）对浮选机叶轮材料的调研和实验室试验结果表明，得出橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的技术经济指标，试验表明橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的相对磨损速率之比为1:；磨损寿命之比为1:。

移动粉煤机耐磨材料的消耗是业内人士研究的课题  移动粉煤机生产线上需要破碎物料多种性质物料来满足当地地区的建筑用料，然而物料性质的不足，其要求的破碎设备量不同，而移动粉煤机能适用各种矿石和岩石的破碎。

如石灰岩，石灰岩结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种，一般破碎机需对该物料进行两次工序，而移动粉煤机只需一道工序既可，为砂石生产节省很大的生产成本。

与其它破碎机相比，细度是此设备的2倍，移动粉煤机主要偏向于细碎设备。

当前一对齿开始脱离咬合时，齿间包容的截面积开始从最小逐步增大，经第二段破碎物料，由于前对齿的分离而大量下漏排出，在排料过程中，个别粒度较大的物料将被破碎机棒阻挡，当齿运动到破碎棒附近时，进一步将搁置于破碎棒与齿辊间的大块物料劈碎，并将其强行排出。

这就是第三段破碎。

        我们对移动粉煤机破碎工艺的设计上，尽可能的选用层压原理的破碎设备，以降低耐磨件的损耗。

移动粉煤机是一个耐磨材料消耗严重的破碎设备。

减少耐磨材料的消耗也是许多业内人士所研究的课题。

提高耐磨材料的性能是减少耐磨材料的一种方法，但是一味只提高耐磨材料的性能终究是一条死胡同，并不能从根本上解决耐磨材料的消耗问题。

国外的研究思路是采用以物料来代耐磨材料的方式达到减少耐磨材料消耗的目的。

这在国外已经投入初期的实践阶段。

国外的移动粉煤机采用物料的料垫来取代衬板作为易损件，这就是很好的例子。

差距是存在的，但是经过近年来的努力，我国在破碎领域某些方面的也取得了实质性进展。

      移动粉煤机的生产能力与辊子的直径和长度，排料间隙宽度和辊子转数有关。

但是由于加入的焦在辊子长度上分布的个均匀，所以焦在辊子中部比在辊子两端移动的快，原因是它对加料漏斗的侧壁有摩擦。

因此辊子中部损失的相当快。

为了保证料流比较均匀，必须在移动粉煤机前安装给料机。

为防止粉尘飞扬，移动粉煤机应加罩密封，有时还要安设局部吸尘装置。

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球磨机制粉系统研究的主要内容

球磨机制粉系统研究的主要内容 为提高球磨机制粉系统运行的经济性与安全性，对中储式球磨机制粉系统的测控与优化进行应用研究。

是中储式球磨机最小制粉单耗决策与监控系统开发课题组的一个组成部分，主要包括三个方面的内容：球磨机料位的软测量、通风量的优化、球磨机入口负压与出口温度的智能控制等，具体内容如下： 1、球磨机料位的软测量 对球磨机料位的有效测量是提高磨煤机制粉效率的关键问题之一，也是制粉系统能否投入自动控制的基本前提。

应用轴承振动信号是测量球磨机料位的一种方法：另外，通过机理分析得知，球磨机的料位还可以通过进出口差压、通风量、给煤量等信号的结合表征。

因此主要研究将轴承振动、进出口差压、通风量、给煤量等几种信号结合起来表征球磨机料位软测量方法。

2、制粉系统通风量的优化 通风量是影响球磨机制粉系统运行安全性与经济性的重要因素之一。

在制粉系统各运行工况下，通风量存在着最佳值，可最大限度地降低制粉单耗。

主要研究制粉系统通风量的优化。

首先，对影响球磨机制粉系统运行经济性的诸因素进行分析，使用RBF神经网络建立制粉单耗与诸因素关系的数学模型。

其次，在该模型基础上，使用遗传算法研究并实现球磨机的通风量优化。

并对应用结果进行分析，证明了该优化方法的可用性。

3、制粉系统球磨机入口负压及出口温度的智能控制 为提高球磨机运行的安全性，需要进行球磨机入口负压及出口温度的控制。

研究球磨机入口负压及出口温度的单神经元PID控制，并在控制方案中加入解耦环节及补偿量环节。

并且，用实际运行数据证明了该控制方案的可用性。

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浮选机叶轮耐磨材质的研究与应用

浮选机叶轮耐磨材质的研究与应用 浮选机是选矿厂常用的选矿设备，种类繁多，有充气搅拌式浮选机、机械搅拌式浮选机、浮选柱等。

对选矿厂的日常生产而言，浮选机的运行成本主要由能耗、设备折旧、易损件消耗组成。

易损件主要是叶轮和盖板。

目前，选矿行业所用的浮选机为A型浮选机、SF型浮选机、BF型浮选机和JJF型浮选机等，其叶轮和盖板材质大都是橡胶，叶轮和盖板的磨损寿命一般为3~8个月，目前凡口铅锌矿选矿厂年消耗叶轮、盖板400多套。

叶轮和盖板是选矿厂主要耗材之一。

随着产量的逐年提高，浮选机叶轮、盖板的消耗也会越来越多。

针对以上情况，长沙矿冶研究院和凡口设计研究所对叶轮材料进行了应用研究，通过试验室试验和工业试验，找出了一种新的耐磨材料，其经济技术指标优于现有的橡胶材，即磨损性能优于橡胶，单位时间的运行成本同样低于丁腈橡胶。

1、浮选机叶轮和盖板的磨损 图1为叶轮、盖板及矿浆流动简图。

叶轮高速旋转，在中心区形成负压，空气导管中的空气被吸入，矿浆从侧孔或盖板同时被吸入，形成固、液、气三相流，在离心力的作用下，固、液、气三相流向外运动，经过盖板隔栅时，流速突变，流体被分割，气相变成微细气泡，这种循环使固、液、气三相辊和均匀，气泡成弥散状态的矿浆混和体。

由于矿浆压力分布、运动方向、流速不同，叶轮、盖板各个部位的磨损情况差异很大。

叶轮和盖板的磨损示意如图2所示。

叶轮的磨损主要发生在叶片的外沿迎流面（B区）、圆盘的外沿（C区）、圆盘的底部（图1的A区）。

A区矿浆流速最高，且与矿浆的相对速度最高，流线方向由于与叶轮跟随方向转变为与盖板隔栅平行的方向，这一流向的改变，使矿浆对B区产生最大的磨损，首先是上沿的直角被磨掉，然后向下发展。

C区磨损由矿浆与圆盘相对运动引起，也可能与间隙过小的假底摩擦引起。

当然，离中心越远，圆盘与矿浆的相对速度越高，由此引起的磨损越大。

盖板的磨损主要发生在隔栅的内沿（D区），该区域流向发生强制变化，内沿受强烈的冲击，产生月牙型磨损。

叶片和盖板产生磨损后，间隙增加，矿浆所受的切割作用下降，气泡变粗，固、液、气三相混合程度下降，气泡弥散程度降低。

磨损严重时显著影响浮选指标。

2、浮选机叶轮材质的选择 这里主要针对浮选机叶轮磨损进行研究。

浮选机叶轮材质的选择应符合下列几个条件：①有较好的耐磨性；②20~60℃下的热稳定性；③有一定的冲击强度；④原材料的价格可为生产接受。

3、试验室试验 根据资料研究及对各种材料的物理化学性能分析，认为超高分子聚乙烯、碳化硅、硬质合金是浮选机叶轮的选用材料。

它们均具有优秀的耐磨性能和抗腐蚀性能，超高分子聚乙烯具有较好的冲击强度，便于拆卸和安装。

将超高分子聚乙烯、硬质合金、碳化硅、橡胶分别制成如图3(a)所示的标准块，嵌入如图3(b)所示的磨损试验装置中，其核心是旋转磨损测试平台。

磨损试验装置技术参数列于表1。

本试验采用石英砂作为磨损源，与水配成质量浓度为50%的矿浆。

石英砂的粒度特性见表2。

每天20h测试各试验标准块的磨损量。

以橡胶的磨损速率为1，磨损寿命为1，各材质叶轮磨损试验结果见表3。

从表3可以看出，在相同试验条件下，硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯的磨损寿命是橡胶的2至倍。

4、工业试验和工业应用 、叶轮工业试验选材 硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯的磨损寿命不同，价格也格相差悬殊。

以橡胶的单位体积价格为1，硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯的单位体积价格分别为106，和，橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯单位寿命材料消耗的费用分别为，，和。

从单位经济技术指标来分析，选用浮选机材质优先顺序为碳化硅、超高分子聚乙烯、橡胶、硬质合金。

对3A浮选机而言，碳化硅、硬质合金、超高分子聚乙烯、橡胶均可做成整体结构。

但碳化硅缺乏韧性、冲击强度很低，无法承受安装、拆卸时的敲击，故在工业试验中不采用该材料；硬质合金价格昂贵，考虑价格因素，工业应用不可能整体采用硬质合金，但可以考虑在叶轮关键部位镶嵌少量的硬质合金，降低成本，提高使用寿命，故在本次工业试验中也放弃了该材料。

本次工业试验选材只选用橡胶和超高分子聚乙烯。

、超高分子聚乙烯叶轮设计要点 1）叶轮采用整体成型。

2）轮毂和轴套预埋在超高分子聚乙烯中，为了防止相对运动，轮毂上预先焊接筋条。

3）成型后进行加工，保持叶轮的静平衡。

超高分子聚乙烯叶轮示意如图4所示。

、工业试验 本次工业试验采用超高分子聚乙烯叶轮和橡胶叶轮，安装在3A浮选机上，叶轮与导轮之间的间隙为，电机功率为，在同等条件下进行分组对比试验。

试验地点为凡口设计研究所试验厂；试验时间为6个月；试验测量浮选机的工作状态，即浮选机空载（清水情况下）和满载时电机电流，测量叶轮的磨损量（磨损重量），并观察主要磨损部位。

试验结果列于表4。

工业主茅舍（6个月）后，发现橡胶叶轮底部严重扭曲变形，橡胶叶轮完全报废，而超高分子聚乙烯叶轮保持原状；主要磨损区域发生在：①图2中的B区，磨成圆角，园角R均值为7mm。

②叶轮外圆上下边沿（图2中C区的上下边沿处），圆角半径R均值为3mm。

另外，装用超高分子聚乙烯叶轮浮选机比装用橡胶叶轮浮选机能明显的降低电机电流，这在节能方面意义重大。

、工业应用 本次超高分子聚乙烯叶轮工业试验于2000年11月在凡口科研所试验厂完成，并于2002年至今在凡口科三所试验厂用于工业生产。

凡口科三所试验厂是一个日处理能力为75t的小型选厂，在承担该矿的选矿半工业试验以外，也进行日常生产，主要用于微细矿泥回收和流失矿回收的生产，杜绝选厂二次金属流失，该厂装用22台3A浮选机，从近三年来该厂消耗的3A浮选机叶轮统计显示，橡胶叶轮平均使用时间为151个工作日；超高分子聚乙烯叶轮平均使用时间为248个工作日。

目前超高分子聚乙烯叶轮单价比橡胶叶轮高出50%，所以使用超高分子聚乙烯叶轮单价比橡胶叶轮高出50%，所以使用超高分子聚乙烯叶轮在降低备件费用上收到了一定的效果，此外由于使用超高分子聚乙烯叶轮比使用橡胶叶轮能延长叶轮使用寿命60%以上，这在减少浮选机检修时间、提高浮选机使用率，有效降低工人劳动强度方面效果非常明显。

5、结语 1）对浮选机叶轮材料的调研和实验室试验结果表明，得出橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的技术经济指标，试验表明橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯4种材料的相对磨损速率之比为1:；磨损寿命之比为1:。

考虑价格因素理论上橡胶、硬质合金、碳化硅、超高分子聚乙烯叶轮单位寿命材料消耗的分加盟为1,。

以碳化硅的运行费用最低，超高分子聚乙烯次之，但由于超高分子聚乙烯具有较好的冲击韧性，便于安装，故实验室试验结果建议浮选机叶轮选材优先选用超高分子聚乙烯。

2）工业试验结果表明，3A浮选机采用超高分子聚乙烯叶轮比采用橡胶叶轮能提高叶轮使用寿命60%以上，采用超高分子聚乙烯叶轮能明显的减少备件更换次数、大幅的降低工人劳动强度。

另外由于超高分子聚乙烯叶轮密度小，质量轻，有利于浮选机能耗的降低，对3A浮选机而言，其能耗只有橡胶叶轮的。

但由于人们长期的使用习惯，加上超高分子聚乙烯叶轮的市价明显高于橡胶叶轮，另外超高分子聚乙烯叶轮用于不同型号浮选机时，对浮选指标是否有影响等方面仍有待进一步研究，所以目前选矿浮选机仍然大部分装用传统的橡胶叶轮。

在目前全国电力供应紧张的情况下，超高分子聚乙烯叶轮的推广应用在节能方面意义重大。

3）超高分子聚乙烯由于具有耐冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、自润滑性、不粘着和密度小等性能，是工程材料中的佼佼者，可以考虑作为目前在选矿行业中广泛应用的橡胶制品的部分替代品，以提高其使用寿命。

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