CN114618651B - 球磨机筒体及其内壁耐磨层的安装方法以及球磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及球磨装置领域，公开了球磨机筒体及其内壁耐磨层的安装方法以及球磨机筒体内壁耐磨层的安装方法。安装方法包括：在筒主体内壁的表面涂布环氧底涂层；待环氧底涂层干透后涂布聚氨酯预聚体层；将预制好的与筒主体内壁形状匹配的多个聚氨酯内衬拼接组件与聚氨酯预聚体层粘接，以在筒主体表面拼接形成与筒主体内壁形状相同的聚氨酯内衬；待聚氨酯预聚体层固化后对聚氨酯预聚体层和聚氨酯内衬进行硫化以获得弹性聚氨酯耐磨层。该安装方法简单方便，可安装形成一个致密的具有整体性的聚氨酯耐磨层，该耐磨层耐磨性好。球磨机筒体，其内部通过本申请提供的安装方法安装有聚氨酯耐磨层。球磨机，包括本申请提供的球磨机筒体。

Description

球磨机筒体及其内壁耐磨层的安装方法以及球磨机

技术领域

本发明涉及球磨装置技术领域，具体而言，涉及球磨机筒体及其内壁耐磨层的安装方法以及球磨机。

背景技术

陶瓷球磨机是利用陶瓷球(珠)研磨物料的一种设备，在我国使用领域比较广泛，但其内壁的耐磨层一直使用传统的陶瓷砖(高铝砖或中铝砖)其特点很明显成本相对低廉，缺点也很突出耐磨性差、密度太大、能耗太高等等。钛白粉厂采用湿法研磨物料采用连续式磨机而陶瓷企业采用间歇式磨机，两者在研磨原理上并没有太大区别。

陶瓷球磨机耐磨层的磨损是冲击、研磨、疲劳和腐蚀引起的机械磨损和腐蚀磨损的综合作用的结果。其中磨蚀也占相当大的比重，因此要求陶瓷球磨机耐磨层在承受经常性连续冲击负荷时有足够的抗冲击疲劳强度、变形量小、不断裂，同时具有较高的耐磨蚀性能。

为防止陶瓷珠或锆珠在长时间研磨运转的情况下损坏磨机，传统方式是在磨机底部衬4-5mm橡胶(缓冲作用)，再在其表面镶嵌一层中高铝砖，最后在中高铝砖或的连接处用胶泥粘结。陶瓷珠或锆珠在渐渐磨损变小后会逐步磨损胶泥接缝，影响衬板使用寿命。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供球磨机筒体及其内壁耐磨层的安装方法以及球磨机。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种球磨机筒体内壁耐磨层的安装方法，包括：

在筒主体内壁的表面涂布环氧底涂层；

待环氧底涂层干透后涂布聚氨酯预聚体层；

将预制好的与筒主体内壁形状匹配的多个聚氨酯内衬拼接组件与聚氨酯预聚体层粘接，以在筒主体表面拼接形成与筒主体内壁形状相同的聚氨酯内衬；

待聚氨酯预聚体层固化后对聚氨酯预聚体层和聚氨酯内衬进行硫化以获得弹性聚氨酯耐磨层。

在可选的实施方式中，在筒主体内壁的表面涂布环氧底涂层之前还包括：

将预制的固定条焊接在筒主体表面，固定条与筒主体的长度方向平行，每个聚氨酯内衬拼接组件的形状大小与相邻两个固定条之间的空间匹配，固定条包括聚氨酯条主体以及金属件，金属件嵌入聚氨酯条主体内与聚氨酯条主体一体浇筑成型，金属件的端部露出聚氨酯条主体用于提供焊接位点，每个聚氨酯内衬拼接组件卡设在相邻两个固定条之间；

优选地，焊接方式为激光焊接；

优选地，金属件上设置有多个通孔用于供聚氨酯通过以提高金属件和聚氨酯条主体连接的紧密性。

在可选的实施方式中，每个固定条与筒主体连接的一侧的宽度小于远离筒主体一侧的宽度。

在可选的实施方式中，金属件为槽钢，槽钢与聚氨酯预聚体共同浇筑为固定条，槽钢长度方向上相对的两个边缘为焊接位点；

优选地，固定条远离筒主体的一侧到槽钢之间的距离为18～22mm；

更优选地，槽钢的高度为7～10mm。

在可选的实施方式中，在将多个聚氨酯内衬拼接组件与聚氨酯预聚体层粘接过程中，通过挤压使聚氨酯预聚体层中的聚氨酯预聚体填充至相邻的聚氨酯内衬拼接组件之间的缝隙中。

在可选的实施方式中，聚氨酯内衬的厚度为18～30mm。

在可选的实施方式中，硫化温度为90～120℃，时间为10～14h；

优选地，硫化方式为向筒主体内通入蒸汽；

优选地，多个聚氨酯内衬拼接组件与聚氨酯预聚体层粘接拼接为聚氨酯内衬后静置6～20h确保聚氨酯预聚体层固化完全再进行硫化。

在可选的实施方式中，聚氨酯内衬拼接组件是采用聚己内酯型聚氨酯预聚体或聚醚型聚氨酯预聚体制成；

优选地，聚氨酯预聚体层采用常温固化的聚氨酯预聚体涂布形成。

第二方面，本发明提供一种球磨机筒体，其内壁采用如前述实施方式任一项的安装方法安装有弹性聚氨酯耐磨层。

第三方面，本发明提供一种球磨机，包括如前述实施方式的球磨机筒体。

本发明具有以下有益效果：

本申请提供的安装方法在球磨机的筒体内壁安装弹性聚氨酯耐磨层，安装方法简单，操作方便，可使得到的弹性聚氨酯耐磨层形成一个致密的整体，且该致密的整体与筒主体内壁连接非常牢固；弹性聚氨酯耐磨层相较于原中高铝砖内衬相比，高分子聚氨酯材料作为陶瓷球磨机耐磨层，能提高磨机的生产效率，延长使用寿命，实现降本增效的目标，具有极高的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1提供的安装方法安装得到的球磨机筒体的纵剖结构示意图；

图2为本申请实施例1提供的安装方法安装得到的球磨机筒体的横剖结构示意图；

图3为图2中A区域的放大图；

图4为本申请实施例2提供的安装方法安装得到的球磨机筒体的纵剖结构示意图；

图5为图4中B区域的放大图；

图6为本申请实施例2提供的安装方法安装得到的球磨机筒体的横剖结构示意图。

100-球磨机筒体；101-筒主体；110-环氧底涂层；120-聚氨酯预聚体层；130-聚氨酯内衬；131-聚氨酯内衬拼接组件；140-固定条；141-聚氨酯条主体；142-槽钢；143-焊接位点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的球磨机筒体及其内壁耐磨层的安装方法以及球磨机进行具体描述。

如图1-6所示，本发明各实施例提供的球磨机筒体100内壁耐磨层的安装方法，包括：

在筒主体101内壁的表面涂布环氧底涂层110；

待环氧底涂层110干透后涂布聚氨酯预聚体层120；

待聚氨酯预聚体层120固化后将预制好的与筒主体101内壁形状匹配的多个聚氨酯内衬拼接组件131与聚氨酯预聚体层120粘接，以在筒主体101表面拼接形成与筒主体101内壁形状相同的聚氨酯内衬130；

对聚氨酯预聚体层120和聚氨酯内衬130进行硫化以获得弹性聚氨酯耐磨层。

本发明提供的球磨机筒体100内壁耐磨层的安装方法针对大型球磨机内壁耐磨层的安装，在筒主体101表面涂布环氧底涂层110用以连接筒主体101内壁(碳钢材质)和聚氨酯，在环氧底涂层110上涂布一层聚氨酯预聚体用于粘接聚氨酯内衬拼接组件131，聚氨酯预聚体层120涂布好后在其固化之前将多个聚氨酯内衬拼接组件131粘接好，粘接好后对聚氨酯预聚体层120和聚氨酯内衬130进行硫化以获得弹性聚氨酯耐磨层，该方法简单，操作方便，硫化完成后可得到致密的具有整体性的弹性聚氨酯耐磨层，该致密的整体与筒主体101内壁连接也非常牢固。

优选地，为了便于实际操作，聚氨酯预聚体层120所使用的聚氨酯预聚体为常温固化的聚氨酯预聚体，进一步地，聚氨酯预聚体层120所使用的聚氨酯预聚体可选择常规的聚醚型聚氨酯预聚体。

进一步地，聚氨酯内衬拼接组件131是采用聚己内酯型聚氨酯预聚体或聚醚型聚氨酯预聚体制成；在常温使用条件下，可选择聚醚型聚氨酯预聚体浇筑成型聚氨酯内衬拼接组件131来安装成型弹性聚氨酯耐磨层；在高温使用条件下，可选择聚己内酯型聚氨酯预聚体浇筑成型的聚氨酯内衬拼接组件131来安装成型弹性聚氨酯耐磨层。聚己内酯型聚氨酯预聚体撕裂强度、回弹、耐磨性、耐水解性高于普通聚醚聚氨酯30％，因此，为或得更好性能的耐磨层，一般选择聚己内酯型聚氨酯预聚体制备拼接组件。

优选地，硫化硫化温度为90～120℃，时间为10～14h，一般是硫化温度越高硫化时间越短，例如，在90℃附近硫化，硫化时间约14h，在120℃附近硫化，硫化时间10h左右即可，当然需要说明的是，硫化温度可以在14h以上也能达到对应效果，不过会提高生产成本。

进一步地，硫化方式为向筒主体101内通入蒸汽，通过控制蒸汽压力调控硫化温度。

本申请实施例提供的球磨机筒体100，其内壁采用本申请实施例提供的安装方法安装有弹性聚氨酯耐磨层。

本申请实施例提供的球磨机，包括本申请提供的球磨机筒体100。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1-3所示，针对一般的大型球磨机，其内壁耐磨层的安装方法为：

1.制备多个与筒主体101内壁形状匹配的环形的聚氨酯内衬拼接组件131，制备方法为：采用聚己内酯型聚氨酯预聚体浇筑为环形的聚氨酯内衬拼接组件131。本步骤中所使用的聚己内酯型聚氨酯预聚体的型号为3195M-1由淄博恒久聚氨酯科技公司提供。

2.在筒主体101内壁的表面涂布环氧底涂层110，本实施例中使用的环氧底涂型号是PUA-D600由青岛锐涂新材料科技有限公司提供。

3.在筒主体101内壁上全部涂满一层环氧底涂层110后，使环氧底涂层110晾干。

4.环氧底涂层110晾干后，向环氧底涂层110上涂覆一层聚氨酯预聚体层120，本实施例所使用的聚醚型聚氨酯预聚体为是1890-2AB由淄博恒久聚氨酯科技公司提供。

5.聚氨酯预聚体层120涂好后尽快地在聚氨酯预聚体层120固化之前将第1步制得的环形聚己内酯型聚氨酯预聚体粘接在聚氨酯预聚体层120上拼接得到聚氨酯内衬130；在拼接时通过挤压使聚氨酯预聚体层120的聚氨酯预聚体填充在相邻两个拼接组件之间，以保证制得的弹性聚氨酯耐磨层的致密性。

6.粘接好后静置6h使聚氨酯预聚体层120完全固化。

7.向筒主体101内通入蒸汽，控制筒主体101内的温度在100℃左右对聚氨酯预聚体层120和聚氨酯内衬130进行硫化，硫化12h获得弹性聚氨酯耐磨层，其厚度约20mm。

实施例2

如图4-6所示，针对更大型的球磨机，其内壁耐磨层的安装方法为：

1.制备多个与筒主体101内壁形状匹配的弧面片状的聚氨酯内衬拼接组件131备用，制备方法为：采用聚己内酯型聚氨酯预聚体浇筑为弧面片状的聚氨酯内衬拼接组件131。本步骤中所使用的聚己内酯型聚氨酯预聚体的型号为3195M-1由淄博恒久聚氨酯科技公司提供。

2.制备固定条140：采用浇筑的方式，将槽钢142和聚己内酯型聚氨酯预聚体一体成型为固定条140，该固定条140的结构为：包括聚氨酯条主体141以及槽钢142，槽钢142嵌入聚氨酯条主体141内，槽钢142长度方向上的端部露出聚氨酯条主体141用于提供焊接位点143。本步骤中所使用的聚己内酯型聚氨酯预聚体的型号为3195M-1由淄博恒久聚氨酯科技公司提供。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，槽钢142还可以用其他金属件替代，这样的金属件只要满足能够能与聚己内酯型聚氨酯预聚体包覆且一体成型，能够提供焊接位点143即可，例如L型钢、C型钢或者板状钢件。

进一步地，固定条140具有焊接位点143的一侧的宽度小于相对的一侧的宽度。当固定条140通过焊接位点143焊接在筒主体101内壁上后能起到对拼接组件更好的卡接效果。

进一步地，远离焊接位点143的一侧到槽钢142之间的距离一般可以为18～22mm，本实施例中设置为20mm，此距离的设置是为了避免球磨机长期使用聚氨酯磨掉后槽钢142暴露污染球磨机内的球磨料。

进一步地，槽钢142的高度一般可以为7～10mm，本实施例中设置为10mm，此高度的槽钢142可更好保证固定条140的强度，以及其与筒主体101连接的稳定性。

进一步地，槽钢142上均匀设置有多个通孔，如此，在与聚氨酯预聚体一起浇筑时，聚氨酯预聚体穿过通孔，可提高槽钢142和聚氨酯条主体141的连接紧密性。

3.按照固定条140的与筒主体101的长度方向平行的方式，确保每个聚氨酯内衬拼接组件131的形状大小与相邻两个固定条140之间的空间匹配，将多个固定条140通过其焊接位点143与筒主体101焊接，为避免焊接高温影响聚氨酯主体的性能，采用散热快的激光焊接方式进行焊接。

4.在筒主体101内壁的表面涂布环氧底涂层110，本实施例中使用的环氧底涂型号是PUA-D600由青岛锐涂新材料科技有限公司提供。

5.在筒主体101内壁上全部涂满一层环氧底涂层110后，使环氧底涂层110晾干。

6.环氧底涂层110晾干后，向环氧底涂层110上涂覆一层聚氨酯预聚体层120，本实施例所使用的聚醚型聚氨酯预聚体型号为1145由淄博恒久聚氨酯科技公司提供。

7.聚氨酯预聚体层120涂好后尽快地在聚氨酯预聚体层120固化之前将第1步制得的弧面片状的聚氨酯内衬130粘接在聚氨酯预聚体层120上，卡设在相邻两个固定条140之间，拼接得到聚氨酯内衬130。

优选地，在拼接时通过挤压使聚氨酯预聚体层120的聚氨酯预聚体填充在相邻两个拼接组件之间、拼接组件与固定条140之间，以保证制得的弹性聚氨酯耐磨层的致密性。

8.粘接好后静置20h使聚氨酯预聚体层120完全固化。

9.向筒主体101内通入蒸汽，控制筒主体101内的温度在120℃左右对聚氨酯预聚体层120和聚氨酯内衬130进行硫化，硫化10h获得弹性聚氨酯耐磨层，其厚度约28mm。

本申请提供的方案具有以下优点：

1.本申请提供的方法，相对于现有的耐磨层的安装方法去掉了高铝砖拼接留下的横向接缝，而本申请中的拼接缝由于聚氨酯预聚体层120的设置硫化后可与弹性聚氨酯耐磨层形成一个整体，因此安装好后不存在拼接缝。高分子的弹性聚氨酯耐磨层和高铝砖内衬在耐磨方式上也不一样，高分子的弹性聚氨酯耐磨层柔性防磨，不会损坏陶瓷珠或锆珠，可以减少跟设备的摩擦，使用寿命约为高铝砖的2-3倍；而高铝砖内衬为钢性防磨，高铝砖和陶瓷珠都属于高硬度材料，相互摩擦会造成相互磨损，同时降低了两种材质的使用寿命，根据使用2年数据统计显示，本申请提供的方案相较于改造前高铝砖内衬，锆珠或陶瓷珠比改造前节约约20％。

2.陶瓷球磨机的电能消耗很大，而碎矿特别是磨矿作业的电耗约占其中的一半。随着能源价格的猛增和经济磨矿的需求，碎矿磨矿生产的重点，是在最大限度地提高碎磨设备生产能力的同时，最充分地降低单位产品电耗，以提高磨矿能源效率。本申请提供的具有弹性聚氨酯耐磨层的磨矿机在这方面已经显示出独特的节能效益，根据使用2年的结果显示，目前磨损量很小，该湿磨机装机功率225KVA，改造后电流直接下降30A，每年节约电费约10万元。

3.高铝砖内衬磨矿机的生产噪声很大，这些都大大超过环保规定的噪声水平，严重地损害工人的听觉健康。

由于弹性聚氨酯耐磨层的阻尼和吸收作用，隔音效果较好，降低了磨矿生产噪声，尤其是降低了危害听觉的高频噪声效果更为显著。具有高分子弹性聚氨酯耐磨层的衬磨矿机的生产噪声大约可减少10-15分贝，改善了磨矿车间工作环境，有利于工人的身心健康。

4.中高铝砖内衬密度约为3.2-3.8kg/立方，厚度一般是60-100mm；而新材料弹性聚氨酯耐磨层密度约为1.2-1.4kg/立方，厚度20-30mm，弹性聚氨酯耐磨层的重量更轻、易更换，局部易修复。

综上，本申请提供的方案在球磨机(磨矿机)的筒体内壁安装弹性聚氨酯耐磨层，安装方法简单，操作方便，可使得到的弹性聚氨酯耐磨层形成一个致密的整体，且该致密的整体与筒主体内壁连接非常牢固；弹性聚氨酯耐磨层相较于原中高铝砖内衬相比，高分子聚氨酯材料作为陶瓷球磨机耐磨层，能提高磨机的生产效率，延长使用寿命，实现降本增效的目标，具有极高的推广应用价值。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种球磨机筒体内壁耐磨层的安装方法，其特征在于，包括：

在筒主体内壁的表面涂布环氧底涂层；

待所述环氧底涂层干透后涂布聚氨酯预聚体层；

将预制好的与所述筒主体内壁形状匹配的多个聚氨酯内衬拼接组件与所述聚氨酯预聚体层粘接，以在所述聚氨酯预聚体层的内表面拼接形成与所述筒主体内壁形状相同的聚氨酯内衬；

待聚氨酯预聚体层固化后对所述聚氨酯预聚体层和所述聚氨酯内衬进行硫化以获得弹性聚氨酯耐磨层。

2.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，在筒主体内壁的表面涂布环氧底涂层之前还包括：

将预制的固定条焊接在所述筒主体内壁的表面，所述固定条与所述筒主体的长度方向平行，每个所述聚氨酯内衬拼接组件的形状大小与相邻两个所述固定条之间的空间匹配，所述固定条包括聚氨酯条主体以及金属件，所述金属件嵌入所述聚氨酯条主体内与所述聚氨酯条主体一体浇筑成型，所述金属件的端部露出所述聚氨酯条主体用于提供焊接位点，每个所述聚氨酯内衬拼接组件卡设在相邻两个所述固定条之间。

3.根据权利要求2所述的安装方法，其特征在于，焊接方式为激光焊接。

4.根据权利要求2所述的安装方法，其特征在于，所述金属件上设置有多个通孔用于供聚氨酯通过以提高所述金属件和所述聚氨酯条主体连接的紧密性。

5.根据权利要求2所述的安装方法，其特征在于，每个所述固定条与所述筒主体连接的一侧的宽度小于远离所述筒主体一侧的宽度。

6.根据权利要求2~5任一项所述的安装方法，其特征在于，所述金属件为槽钢，所述槽钢与聚氨酯预聚体共同浇筑为所述固定条，所述槽钢长度方向上相对的两个边缘为所述焊接位点。

7.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，所述固定条远离所述筒主体的一侧到所述槽钢之间的距离为18~22mm。

8.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，所述槽钢的高度为7~10mm。

9.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，在将多个所述聚氨酯内衬拼接组件与所述聚氨酯预聚体层粘接过程中，通过挤压使聚氨酯预聚体层中的聚氨酯预聚体填充至相邻的所述聚氨酯内衬拼接组件之间的缝隙中。

10.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述聚氨酯内衬 的厚度为18~30mm。

11.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，硫化温度为90~120℃，时间为10~14h。

12.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，硫化方式为向所述筒主体内通入蒸汽。

13.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，多个所述聚氨酯内衬拼接组件与所述聚氨酯预聚体层粘接拼接为所述聚氨酯内衬后静置6~20h确保聚氨酯预聚体层固化完全再进行硫化。

14.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述聚氨酯内衬拼接组件是采用聚己内酯型聚氨酯预聚体或聚醚型聚氨酯预聚体制成。

15.根据权利要求14所述的安装方法，其特征在于，聚氨酯预聚体层采用常温固化的聚氨酯预聚体涂布形成。

16.一种球磨机筒体，其特征在于，其内壁采用如权利要求1~15任一项所述的安装方法安装有弹性聚氨酯耐磨层。

17.一种球磨机，其特征在于，包括如权利要求16所述的球磨机筒体。

Images