球磨机是选矿工业中重要的设备之一，而衬板是其主要的易磨损零件，每年衬板需要消耗大量的金属材料。目前球磨机衬板大多采用高锰钢材质，应用过程中发现高锰钢衬板磨损较快，使用寿命短，这样会造成大量金属材料的消耗，并且大大增加了磨矿的成本。红星厂家针对以上状况，研发了一种新型的稀土低合金耐磨钢衬板，其耐磨性是高锰钢衬板的1.5倍，能够满足生产要求，用户较为满意。

1、衬板材质的成分设计

球磨机衬板在使用时，要承受一定的冲击和磨料磨损，因此其材质要求既具备优良的耐磨性，又要有良好的冲击韧度，为此衬板材质采用加入多种元素的合金铸钢。

（1）碳对钢的硬度、耐磨性、综合性能及淬透性都有影响，碳含量低时，冲击韧度好但淬透性不高，硬度低，耐磨性差；反之，淬透性高，但冲击韧度低，易产生裂纹和断裂现象。控制碳的范围为0.4%~0.55%。

（2）铬、锰均显著提高钢的淬透性，有利于提高耐磨性，但锰过高时对冲击韧度不利，因此控制铬在0.8%~1.8%之间、锰为0.8%~1.8%。

（3）硅溶于铁素体中，强化作用很大，能显著提高钢的屈服强度、屈强比和硬度。但硅量较高将显著降低钢的塑性和韧性。控制在0.8%~1.0%之间。

（4）钼显著提高钢的淬透性，与铬同时使用可抑制低温回火脆性，控制为0.3%~0.5%。

（5）稀土具有脱氧、脱硫、细化晶粒，以及消除魏氏体组织的作用，对提高钢的韧性尤为突出。因此，在熔炼过程中加入适量稀土合金，控制在0.25%~0.30%比较合适。

2、新型衬板的生产

（1）铸造工艺

新型衬板单件重量为78kg，较大厚度尺寸70mm，铸件表面均不加工。造型方法采用手工砂型铸造，水玻璃砂，表面干型，砂芯烘干，模样线收缩率2%，倾斜浇注。

（2）熔炼工艺

采用酸性炉衬，0.5t/h中频感应电炉熔炼。熔炼时严格按配料单准备好原材料，并按加料顺序要求装料；中间加料时，原料不得带有冰水或水泥浆，经预热后方可加入坩埚内；熔炼中要经常捣料助熔，防止“搭桥”；大部分炉料熔清后加入10%碎玻璃（或干石英粉）造渣，然后扒渣取样；炉前化验C、Cr、Mn、Si含量，不合格应进行成分调整；待钢液温度达到1600℃左右时（用远红外线测温仪测得），用0.2%铝进行终脱氧；在烘烤后（＞600℃）的钢包中放入稀土1#合金孕育后，停电倾炉出钢。往包内撒入适量保温聚渣剂覆盖，钢液静止1~2min后，再一次扒渣取样，进行浇注。

（3）热处理工艺

热处理在电阻炉中进行，热处理工艺为：880℃×2h正火+880℃×2h淬火（自制聚乙烯醇淬火冷却介质）+220℃×3h回火。衬板淬火后一定要及时进行回火，经检验后未发现变形和裂纹。

3、新型衬板的应用

新型衬板在石墨矿Ф1.5m×3m球磨机上试用，同机装上4块新型衬板，与高锰钢衬板同时运行，试验运行2862h，处理矿石31235t。结果得出，在同等工况下，新型衬板的平均耐磨性是高锰钢衬板的1.5倍。使用寿命明显提高，给用户带来了可观的经济效益。

新型稀土低合金耐磨铸钢衬板，采用自制聚乙烯醇溶液淬火，成本低，生产工艺简单易行，产品质量容易控制。且新型衬板综合性较好，表现出优良的耐磨性，可替代高锰钢，耐磨性是高锰钢衬板的1.5倍。使用寿命显著提高，经济效益明显，目前已批量生产，应用效果较好，有推广价值。