球磨机是国内外火电厂、水泥、矿山、化工、冶金等行业生产中主要粉碎研磨设备，衬板和磨球则是球磨机正常运转中的**工作部件。随着现代化生产的发展，球磨机的直径越来越大，直径五米左右的磨机在生产中已广泛应用，因此对衬板和磨球的质量要求越来越高。由于衬板和磨球长期处在严酷的工况中，维修量和更换量都相当大，不仅浪费人力、物力、财力，且直接影响生产效率，影响现代化企业的文明生产。因此，研究新型抗磨材质的衬板、磨球，创造球磨机**工作状态，是提高产量、降低消耗、争取良好经济和文明环境的重要途径。

一、关于衬板

传统的高锰钢不适宜做球磨机衬板，这已经是众所周知的了，高锰钢衬板的缺点是：容易发生蠕变和延展、表面相变会引起的反弓变形，在球磨机工况中不可能得到理想的加工硬化。前者是漏粉和断螺栓的根本原因，而后者则表明无法实现想象中的抗磨性能：这里必须说明的一句是即使得到部分加工硬化，也不能作为抗磨程度的一种标志，因为这里的加工硬化是一种“破坏”后的硬化，它和衬板的初始硬度是有区别的。硬就意味着耐磨，这是不容置辩的。七、八十年代，国内外推出大批高硬度衬板、磨球材质，如高铬铸铁、镍硬铸铁、高碳合金钢、马氏体球铁和一些中碳合金钢等，但是由于这些材料的韧性值都比较低，有的ak值仅有5J左右。受传统衬板形式的束缚，都没有得到广泛的推广应用。衬板的断裂已成为高硬度、高抗磨材质应用的最大障碍。

传统衬板设计的根本错误已不能适应抗磨材料的发展。

传统衬板安装结构主要有两种形式，一种是火电厂广泛采用的“燕尾槽咬合、拧紧楔固定”；一种是矿山、水泥、化工和国内外大型火电厂广泛采用的每块衬板都用螺栓分别固定在筒体的方式。燕尾槽的配合是否理想，我们且不谈，但拧紧楔高于衬板会首先被磨损，拧紧楔全部功能来自一个“吊螺栓”，吊螺栓是最不稳定的一种紧固方式，由最不稳定的吊螺栓和首先被磨损的拧紧楔去稳定磨机的所有衬板，这毫无疑问是个错误设计。

那么衬板直接用螺栓固定呢？我们不谈磨机制造过程中打上一千个孔是否合理、是否麻烦，也不谈一千颗螺栓制造了一千个泄漏点，工人拧一千个大螺栓是否辛苦；只讨论抗磨件上是否应当搞一个孔？这个孔在铸造和热处理过程中会产生千百个裂纹源，孔是这个工件的最危险最薄弱的位置，用衬板中最危险最薄弱的位置固定整块衬板，去承受几十吨、一百多吨磨球在长期运转中的巨大作用力，那是极不合理的设计。国内外证明衬板的断裂是衬板失效的主要原因。而断裂的绝大部分是通过螺孔发生的。

针对高硬度材质的特点，我们分析比较了几十种衬板的结构形式及他们磨损失效的原因，设计出“组合自固无螺栓球磨机衬板”—陈氏衬板！这是近百年来球磨机衬板的划时代产品！组合衬板的设计中，衬板分别由板体和铆板两个或三个独立部分组成。板体的功用为抗磨，材质为高硬度合金；铆板为韧性合金，功用为稳定板体并向板体施加予应压力。组合自固衬板利用磨机本身几何形状,采用力学结构进行双金属组合,利用球磨机生产运行中磨球的作用,进行预应力自固,实现衬板的整体强化，从而保证高硬度、低韧性材质衬板的稳定性和可靠性。组合自固衬板的制造工艺和安装工艺都比传统衬板简单。对正在应用的球磨机不需作任何改造。组合衬板的材质适应高铬铸铁、镍硬铸铁、高、中碳合金钢，中、低铬铸铁，马氏体球体等一切高硬度材质，以获得**抗磨性能。另外，衬板还有一个很重要的选择，那就是工作面的表面形状。工作面表面形状和磨球的相互配合决定了磨机内研磨介质的活跃度，并决定球磨机最大研磨能力的发挥。

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