0、前  言
    長期以來，百花嶺選礦廠一段磨礦的10臺球磨機一直沿用高錳鋼襯板，雖然也曾試用過其它類型的襯板，但由于鋼球較大，沖擊磨損均很嚴重，最終都不甚理想。高錳鋼襯板的使用周期一般為4個半月，拆除與安裝均屬于高強度的勞動。伴隨材料科學的發展，新材料在磨機襯板上得到了廣泛應用。如橡膠襯板、聚氨脂襯板、磁性襯板和鋼膠復合型襯板等。這些新型襯板均具有重量輕、安裝方便、更加耐磨和節能的優點。為了提高襯板的使用壽命，進一步降低成本，在公司二段球磨機成功使用磁性襯板的基礎上，經過多方考察論證，選用中國冶金礦業總公司研制的第三代金屬磁性襯板，在百花嶺選礦廠的0#系統MQY3600×6000球磨機排礦端進行了取代錳鋼簡體襯板的嘗試，富通新能源銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
    2003年12月29日磁性襯板安裝試用，至今己運行一年多，運行中多次檢查發現：襯板吸附層良好，磁性無太大的衰減，磨損程度在預料范圍以內，礦粒無磁化現象。磁性襯板應用在一段磨礦上，具有安裝方便，節省更換時間，運行時間長，且節能等效果。根據現場長期隨機采樣結果分析，在選鉬一段磨機上應用磁性襯板對磨礦產品質量無影響。特別是襯板使用周期相當于3套高錳鋼襯板，大大地節約了磨礦成本。
1、磁性襯板的國內外概況和發展趨勢
    20世紀70年代，挪威和美國就有人提出了用磁性襯板保護球磨機簡體的思想。1980年瑞典Skega公司橡膠襯板的創始人Bertil Brandt在其發明專利中提出了8種較實用的磁性襯板結構，都是用橡膠、聚氨脂等高分子材料包裹永磁體，使襯板工作面依附1層保護層，而襯板與簡體之間用螺栓固定。
1981年，瑞典Trelleborg公司也推出了橡膠磁性襯板，在諾蘭達礦山有限公司Horne選礦廠中2.1m x3.6 m的二段煉銅熔渣磨機進行了試驗，取得了理想的效果。
    20世紀80年代，前蘇聯黑色金屬選礦研究設計院研制了橡膠磁性襯板，在磨機介質直徑≤40mm的球磨機上進行了試驗，結果襯板壽命延長1.7倍，節電1. 4%~4.4%，降低介質消耗2.7%~4.0%。
    90年代初期開始，北歐、非洲及美洲的加拿大、美國等一些國家相繼推廣應用了磨機磁性襯板。
    80年代中、后期，北京礦冶研究總院、沈陽光大科技研究院、長沙礦業研究院和鞍山黑色冶金礦山研究設計院等單位先后進行了磁性襯板的研制工作。磁性襯板重量輕，是普通錳鋼襯板重量的70%，省球、節電、噪音小，不需要螺栓固結，安裝方便，運行過程中不漏礦漿，并且可以降低工人的勞動強度。
    國內磁性襯板的應用一般都在鐵礦山且在小介質的磨機內使用。一是鐵粉易在磁性襯板表面形成保護層；二是小介質對襯板的沖擊相對較小。隨后在有色礦山上逐步推廣應用。
    磁性襯板在金堆城鉬業集團有限公司的使用始于1995年，安裝于選鐵車間∮2 100 x4 500的再磨機上。該球磨介質為∮40 mm鋼球，鐵礦粉和碎鋼球形成的吸附墊層厚度達30 mm，對襯板起到了良好的保護作用，運行至今已有9年未曾更換。1998年以后在選鉬流程中的∮2.1 mx3 m的再磨機上也相繼換上了磁性襯板，碎鋼球亦能形成良好的吸附墊層，己運行了3—5年，實現了簡體襯板零成本運行。
2、磁性襯板在公司一段磨礦中使用的可行性研究
    對國內多個磁性襯板應用廠家進行了實地考察：酒泉鋼鐵公司在一段MQG3 200×3 100球磨機上使用∮100 mm鋼球，襯板壽命達2年；首鋼水廠鐵礦一段∮2 700 x3 600格子型球磨機使用~100mm鋼球。鞍鋼調軍臺選礦廠一臺∮5.5 m×8.8 m球磨機使用∮80 mm鋼球，磁性襯板已運行近2年，狀況良好。幾家的使用情況均表明：應用磁性襯板對球磨機的生產能力與磨礦產品細度無不良影響。
    但以上都是在鐵礦山上使用，鐵礦石對磁性襯板有保護功能，且鋼球直徑都在∮100 mm以下。而金堆城鉬業公司處理的礦石為非鐵礦石，礦石中磁鐵礦的礦物含量僅有0.7%左右，使用的介質直徑為∮120 mm，在金堆城鉬業公司一段磨機上能否使用磁性襯板還需進行可行性研究分析。
    國內應用∮120 mm的鋼球較為少見。考慮到(∮120 mm與(∮100 mm鋼球在重量上的差別較大（∮120 mm鋼球單個重6.6 kg，∮100 mm鋼球單個重3.9 kg）將磨礦介質改為∮100 mm鋼球后會降低磁性襯板被擊碎的風險。
    首先本公司礦石普氏硬度10 -16，硬度屬中等，具有降低介質直徑采用磁性襯板的可能性。但為了考查減小介質直徑后對磨礦效果產生的影響，在改用磁性襯板前進行了降低介質直徑的試驗。
    2003年7月21日起先在0#球磨試添加∮100mm的鋼球，改變球徑前后0#球磨的生產指標對比如表1所示。改變球徑前后0#球磨溢流粒度組成對比分析見表2。
    由表1看出：使用~100 mm的鋼球，溢流細度比使用~120 mm的鋼球提高了3.98個百分點，新生粒級磨礦，效率提高了2.1 t/h；添加∮120 mm鍛鉚鋼球，2003年1至7月平均鋼球單耗0.77kg/t原礦；添加∮100 mm鑄鐵鋼球，2003年8至12月平均鋼球單耗0.80 kg/t原礦，鋼球單耗略有上升，這與鋼球的材質有關。
    由表2看出：使用~100 mm的鋼球，溢流中粗粒級+0.180 mm的含量降低3.11個百分點，可選性好的-0.076 mm含量增加3.98個百分點，這有利于浮選作業指標的提高。從表1和表2可以看出：降低介質直徑是可行的。
    考慮到鉬礦石磁性礦物含量很少之特點，可采取預先添加鐵粉、小球、片球的措施。另外還考慮在運轉期間定期補加一定碎球的措施。
3  磁性襯板的安裝與使用情況
3.1  磁性襯板的結構
    該磁性襯板使用硬質條形永久磁鐵作為磁性單元，將數個磁性單元的N極和S極相對交錯排列，鑲嵌進保護材料中，組成磁性襯板塊，并形成一系列的磁回路。磁回路的形成極其重要，它具有兩個功能：第一，將襯板牢固地吸附在磨機外殼上；第二：吸附磨機中易磁化的物料，如球磨機在運轉中磨剝下來的鋼球碎球、碎塊等，形成襯板保護層。
3.2磁性襯板的工作原理
    在磁性襯板的磁場作用下，襯板表面吸附∮25mm左右的鋼球保護層，由于磁性襯板中磁性單元的N極和S極交錯排列，被吸附的保護層呈現波紋狀，對物料有提升作用，同時也連續不斷地補充磨損的保護層。保護層使礦料和磨礦介質不直接作用于襯板表面，以減緩襯板表面的受力和磨損，延長襯板的使用壽命。
3.3  磁性襯板運轉使用情況
    2003年12月27日0#球磨停車，待球磨內礦漿基本排凈后，開始原錳鋼襯板的拆除工作。28日安裝磁性襯板，12月29日早8:40 -次開車成功，運行平穩，簡體無漏礦漿現象。隨后，對0#球磨進行長期的質量跟蹤，生產考查結果見表3。使用磁性襯板后，0#球磨溢流粒度組成見表4。
    表3與表1對比可以看出：
    (1)使用磁性襯板后，與使用錳鋼襯板、∮100mm鋼球相比，球磨排礦細度提高了3.91個百分點，溢流細度提高了1. 52個百分點，球磨運轉率提高了4. 57個百分點，按新生粒級（-200目）計磨礦效率提高了0.19t/h。
    (2)使用磁性襯板后，與使用錳鋼襯板、∮120mm鋼球相比，溢流細度提高了5.5個百分點，球磨運轉率提高了1.97個百分點，按新生粒級（- 200目）計磨礦效率提高了1.91 t/h。
    表3中2003年12. 30至2004.3.31日的鋼球消耗較高，達到了0. 89kg/t原礦，是因為在使用磁性襯板初期，對球磨機內小球的消耗規律掌握不清，添加小球介質偏多所致，而且使球磨機臺時效率受到一定影響。表3中的臺時效率較表1中有所下降，是因為公司著眼礦山的長遠發展考慮，從2004年2月起對球磨機臺時效率進行了限制。
表4與表2對比可以看出：使用磁性襯板后，0#球磨溢流中粗粒級+0.180mm的含量與使用錳鋼襯板的相當，可選性好的-0.076 mm含量增加
1. 52個百分點，這有利于浮選作業指標的提高。
    由于磁性襯板的重量僅為錳鋼襯板的70%，使得電動機實際負荷減小，因此還具有節電效應。
3.4經濟效益分析
    購置一套磁性襯板的費用為75萬元；按照目前的使用情況，壽命為一年以上。而一套高錳鋼襯板的使用壽命為5個月，價格為32.5萬元，則年節約費用6. 25萬元。
    使用磁性襯板，保守估計運轉率可增加1. 5%，年收入增加157. 06萬元。這還不包括由于磨礦細度上升所帶來的回收率提高、電耗減少、藥劑用量略減所產生的經濟效益，并且減輕了工人的勞動強度，加強了設備本體衛生。
    若在其余9臺球磨機上推廣應用，則經濟效益顯著。
4、結  論
    (1)在更換磁性襯板前，先進行了減小鋼球介質直徑的試驗研究，針對鉬礦石磁性鐵礦含量少的特點，采取了補加磁鐵礦粉、碎球等措施，首次在非鐵礦石大型球磨一段磨礦成功地用磁性襯板取代了錳鋼襯板。
    (2)長時間穩定運轉實踐表明，磁性襯板具有使用周期加長、提高設備運轉率、減輕工人的勞動強度、設備本體衛生良好的特點，經濟效益顯著。