《表8 半自磨机衬板用钢的化学成分及性能[94～97]》

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《超高强高韧化钢的研究进展和展望》

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半自磨工艺由于流程简单（省去破碎机及筛分设备）、配置方便、投资小而作为现在主要的磨矿工艺在国内外被越来越多的矿山采用。衬板和提升条钢作为其中主要的受力构件，在半自磨机运作中，提升起的钢球下落时对筒体内部的衬板产生撞击，这就要求自磨机衬板和提升条钢拥有超高的强度、耐磨性和良好的韧性，能够承受钢球尽可能多次撞击不开裂。目前国内外使用的耐磨钢主要有3大类：奥氏体耐磨锰钢、低合金高强度耐磨钢及高铬系耐磨白口铸铁，如表8[94～97]所示。其中，低合金高强度耐磨钢具有生产工艺简单、硬度高（不低于360 HB）、耐磨性好、焊接性能好和易加工等优点，在半自磨机组上广泛使用。由于常用的半自磨机筒体较小，常在中、低冲击工况下运转，所以中碳Cr-Mo系低合金高强度耐磨钢可以满足普通半自磨机的工况使用。但是，我国富矿储量的枯竭，以及对金属需求的增加，导致需处理的矿石量日益增加，且随着现代矿山规模的发展，磨机及相应配套设备制造水平的提高，为半自磨设备大型化提供了应用基础及制造基础，且为了提高生产效率，自磨机大型化渐成趋势。目前全球最大的自磨机几乎多半是在中国生产，如江西耐普生产并在蒙古额尔登特安装的铜矿半自磨机组，设计规模在1.8×104t/d。半自磨机直径高达10 m，在这样的高度下，由于钢球的冲击能量显著增加，导致现在使用的珠光体低合金高强耐磨钢服役寿命大幅度降低。曾经尝试将上述的超级纳米贝氏体钢用于此大型半自磨机组上的半自磨机衬板和提升条，经过实际运行一个月后，提升条均出现明显开裂，说明该钢依然不能满足该服役工况要求，需要研发具备更高韧性的新型超高强度钢，才能在如此苛刻的工况条件下长时间服役。