多年來(lái)，技術(shù)員根據(jù)設(shè)備特性設(shè)計(jì)了多種耐磨、抗磨材料，但直到今日實(shí)際應(yīng)用在球磨機(jī)襯板上的仍以鋼鐵材料為主。目前我國(guó)用以生產(chǎn)襯板的材料參差不齊，不同行業(yè)由于工況條件的不同，對(duì)耐磨材料的性能、質(zhì)量要求有大不同，但其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和磨損原理存在著較大的相似之處。所以我們針對(duì)水泥行業(yè)的特點(diǎn)，認(rèn)真分析了筒體襯板的工作環(huán)境及磨損失效原因，就生產(chǎn)和應(yīng)用的三種金屬材料襯板的應(yīng)用結(jié)果、特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行了分析總結(jié)。

一、球磨機(jī)筒體襯板工況條件分析
1、筒體襯板受力分析
球磨機(jī)筒體襯板的主要作用是利用襯板表面及其凸峰帶起磨球，對(duì)物料進(jìn)行粉碎和研磨。襯板的主要失效形式是小能量多次沖擊下的磨料磨損。研磨體群和物料在運(yùn)動(dòng)中，大直徑的磨球主要分布在外圈，瀑落時(shí)大部分砸在物料床底部，有小部分砸在襯板上，由于物料的緩沖作用和物料與研磨體在工作中相互撞擊，打亂了研磨體的運(yùn)行軌跡，使得落擊點(diǎn)偏離，高度降低，因此可以減緩研磨體對(duì)襯板的一次沖擊。所以說(shuō)，一般情況下，磨球和物料下落并不直接沖擊到筒體的襯板上，而是沖擊到磨球和物料層上。
研磨體對(duì)襯板沖擊造成襯板斷裂的主要作用力，是襯板表面與砸到磨體接觸點(diǎn)切向的垂直分力，這個(gè)力的大小受襯板形狀，研磨體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度和方向等諸多因素影響，也使之大程度上削弱了直接作用的強(qiáng)度，使襯板受沖擊程度減弱

2、傳統(tǒng)襯板材料存在的主要問(wèn)題
直至目前國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)球磨機(jī)襯板的材料仍多使用傳統(tǒng)的耐磨材料—高錳鋼，存在著以下問(wèn)題：
（1）斷裂失效：球磨機(jī)襯板因受到研磨體和物料的較大沖擊，特別是目前水泥磨向著高效節(jié)能的大型化發(fā)展形勢(shì)下，襯板的受沖擊功作用增大，斷裂的危險(xiǎn)性增加。盡管高錳鋼韌性好，但目前供貨質(zhì)量不能好保證，例如出現(xiàn)含碳量過(guò)高，錳碳比不當(dāng)，水韌處理存在問(wèn)題時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂失效。
（2）凸起變形：高錳鋼襯板在工作中受到研磨體和物料的不斷沖擊產(chǎn)生相變使體積增大，同時(shí)還由于沖擊來(lái)塑性材料的延展，造成襯板厚度尺寸降低，周向尺寸加大的塑性變形，而襯板的周向尺寸受球磨機(jī)外形尺寸的限制，沒(méi)有多少伸縮空間導(dǎo)致襯板凸起，引起堅(jiān)固螺栓的拉斷，甚至造成部分襯板脫落等嚴(yán)重后果。這種現(xiàn)象在較大型球磨機(jī)上時(shí)有發(fā)生，在小型球磨機(jī)上也有發(fā)生；
（3）磨損失效：磨料磨損是球磨機(jī)襯板失效的主要形式之一，即便在大磨一倉(cāng)工作的襯板承受的應(yīng)力較大，表面容易產(chǎn)生加工硬化，但這種硬化層薄，在磨料的反復(fù)作用下，被擠壓變形隆起的金屬及受大塊磨料棱角沖擊的硬化層容易開(kāi)裂而剝落。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)多條件下的襯板表面實(shí)現(xiàn)加工硬化的程度有限，就加速了研磨體，物料與襯板的干摩擦磨損，并伴隨有鑿削和犁鏵現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)，如使用鋼球直徑已達(dá)到φ127mm的φ3.2×3.1m的大型球磨機(jī)筒體襯板磨損后的硬度也僅能達(dá)到HRC 34，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)備中高錳鋼易損件所能達(dá)到的硬度，也就是說(shuō)，在該條件下高錳鋼不是一種好的耐磨材料。
經(jīng)過(guò)對(duì)襯板工作狀況和高錳鋼，襯板的失效分析，我們認(rèn)為針以地水泥球磨機(jī)的工作條件，選擇具有較好綜合機(jī)械性能的高硬度、高耐磨性材料，生產(chǎn)該條件下應(yīng)用的襯板才是安全有效并經(jīng)濟(jì)合理的。