球磨機鋼球介質沖擊摩擦行為研究中耐研磨

　　球磨機正常運轉時，球磨機鋼球被提升到某一高度后拋落，以一定的速度對物料產 生沖擊而粉碎物料，同時也對磨球和襯板自身產生沖擊而造成磨球和襯板的破損 開裂。在球磨機中，磨球的拋落沖擊作用對粉碎物料來說是必須的，但同樣會對襯板自身造成損傷，這種損傷不斷的積累最終可能導致襯板的剝落掉塊、磨損變 形、破裂以及破碎。生產實踐表明，沖擊失效方式比磨損失效造成的損失要嚴重。隨著球磨機的直徑不斷加大，磨球和襯板的破損問題變得越來越突出，然而球磨機沖擊摩擦研究領域并未被完全拓展。因而研究球磨機中磨球的沖擊摩擦特性，對防治襯板破壞，指導正確選材具有重要意義。

　　在球磨機運轉過程中，球磨機鋼球對襯板的沖擊摩擦特性的研究進展并不明朗，但對襯板的選材來說又是非常關鍵的，為了準確掌握沖擊過程中的摩擦性能，眾多學者基于Hertz理論開展一系例研究。吳瓊等人運用Hertz理論、相似原理及能量守恒理論，用簡單沖擊粉碎試驗裝置對沖擊物料過程進行分析；饒啟昌 等人采用自由落程4.2m,最大沖擊功35J的落球沖擊疲勞試驗機，對4種材質九種組織狀態的60 mm磨球進行沖擊疲勞剝落抗力的試驗；陳東等人論述了磨球跌落試驗機的設計原理和總體結構，分析了磨球的受力及運行狀況，為考核磨球破碎機理提供了依據；周長江等人建立了齒輪線外嚙入沖擊摩擦模型, 推導出各個接觸點的沖擊摩擦力與摩擦因數；Gupta等人根據研磨機的兩個關鍵的性能參數：絕對的粗磨級的破損率和絕對的精細的生產率，研究了沖擊研磨 過程中的力學性能，闡述了磨球載荷、顆粒載荷以及磨球尺寸等對兩個性能參數 的影響規律；Lai等人研究了金屬薄片在高速沖擊下的摩擦學性能，分析了沖擊力與摩擦因數隨沖擊接觸時間的變化規律；Mori等人研究了黃銅/鋼鐵接觸 副在微擠壓狀態下接觸尺寸對沖擊摩擦因數的影響；Espinosa等人提出了 一種 穩健實驗測試方法來測量高速沖擊過程中摩擦因數。

　　大型球磨機運行過程中拋落區及破碎區內鋼球對襯板的沖擊動力學特征（沖擊載荷、沖擊速度、沖擊頻率）、襯板的沖擊摩擦性能將直接影響著礦石破碎率 以及襯板工作壽命,對于沖擊性能的研究可用于球磨機的減振降噪，為球磨機介質沖擊摩擦行為的研究提供理論依據現有研究集中于球磨機鋼球與礦石動力學理論研究，由于球磨機沖擊物料的過程比較復雜，還未掌握鋼球、礦石和 襯板沖擊摩擦耦合機理，無法從根本上提高大型球磨機球磨效率。因此，在結合前人相關研究基礎上，創新設計了鐵礦石球磨機鋼球襯板沖擊摩擦試驗臺，模擬 球磨機拋落區及破碎區工況，旨在探究襯板在鋼球沖擊過程中的破壞機理，對提高襯板耐磨性和使用壽命提供重要理論依據。