球磨机衬板失效的几种形式解析

1、磨损失效

磨损失效是衬板的主要失效形式。磨料磨损是一个复杂的系统过程，在磨料磨损工况条件下，因磨损导致材料去除的主要有塑变和断裂两种机制。

由塑性变形机制引起的材料去除过程：当磨料与材料相接触时，不仅对材料进行切削，还将材料推向两边，这使得材料受很大的逆性变形，同时在沟槽附近的材料也受较大的变形。低硬度的磨料会使材料表面产生浅划痕，而高硬度的磨料则使材料表面形成切削沟。划痕和切削沟中被切除的金属材料形成磨屑而流失。多数情况下，沟槽中的金属材料发生塑变，堆积在划痕和切削沟的两侧，最后形成犁沟。梨沟产生的塑变脊，当受到后来的物料作用时可能会把堆积起的材料重新压平，如此反复塑变会导致材料最终剥落形成磨屑。

由断裂机制引起材料去除过程：磨料在法向力作用下压入材料的表面，若压痕深度大于材料产生断裂的临界深度时，工件就会因断裂机制引起材料去除。对于脆性断裂机理占支配地位，脆性材料的断裂，其外部条件取决于载荷大小，内部条件取决于材料的硬度及断裂韧性。

2、断裂失效

球磨机衬板受到研磨体及物料的冲击，特别是在大型球磨机上，衬板所受的冲击功作用较大，其断裂的危险性将增加。以下原因也会造成衬板的断裂失效，在大型球磨机上如果采用抗磨白口铁制作为衬板，而该材料的韧性较低，衬板与筒体之间没有缓冲材料，会造成衬板的断裂失效。其次，在铸造时材料内部存在缺陷，如缩孔、缩松、气孔等这也会造成材料的失效。像高锰钢这类材料，在热处理后通常硬度偏低，虽然通过冲击可以提高其硬度，但实际热处理后的硬度不是过低就是过高，非常容易造成断裂。因此在选用衬板材料，除了其本身应具有的韧性外，还必须消除衬板内部存在各种缺陷。

3、凸起变形

衬板在使用过程中，磨球与物料的冲击摩擦使得衬板表面产生热量，且工作面到内表面也有一定的温差，还有生产时有时熟料的温度可高达100摄氏度以上，更加增大了衬板的温差，这会导致衬板内外膨胀量不同而产生应力，尤其高锰钢的热变形比普通钢更为严重。如果应力大于材料的屈服程度，衬板会向球磨机中间凸起并释放应力。