عادةً ما يتركز تآكل البطانات المطاطية بشكل أساسي في أحد طرفي غلاف المطحنة أو كليهما. ومن أجل تحقيق عمر تشغيلي متسق على طول بطانة الغلاف بأكملها وتقليل وقت التوقف عن العمل اللازم لاستبدال البطانة، تُضاف كتل فولاذية إلى رؤوس قضبان الرفع، مما ينتج عنه بطانة مطاطية ذات رأس معدني (من سبائك الفولاذ). يُدرج الجدول 5-9 عدة تكوينات شائعة للبطانات المركبة من سبائك الفولاذ والمطاط. على مدار العشرين عامًا الماضية، ازداد الاهتمام بالبطانات المطاطية ذات الرؤوس المعدنية (كما هو موضح في الشكل 5-20)، وأصبح استخدامها أكثر انتشارًا. وهناك تكوين آخر يتمثل في البطانة الأساسية المركبة من المطاط مع إدراج من السبائك، كما هو موضح في الشكل 5-21.

جدول 5-9 تركيبات لألواح البطانة المركبة من السبائك والمطاط

يتمثل المفهوم الأساسي للبطانة ذات الرأس المعدني في أن سطح الاحتكاك مصنوع من سبيكة معدنية، مدعومة بمادة مطاطية تقع تحتها (كما هو موضح في الشكل 5-20). يوفر الرأس المعدني مقاومة عالية للتآكل، بينما يعمل المطاط الموجود أسفله على امتصاص قوى الصدمات. ويتيح تثبيت الرأس المعدني على المطاط المرن المقاوم للتآكل حرية اختيار المادة المعدنية. ويمكن أن تكون مادة الرأس المعدني هي نفسها المستخدمة في البطانات المعدنية بالكامل، ولكن يمكن أيضًا استخدام درجات أكثر صلابة.

هناك تفصيل مهم آخر يتمثل في الارتباط بين المعدن والمطاط. ويرجع ذلك إلى ضرورة أن يتمتع هذا الارتباط بقوة ربط كافية لتحمل الأحمال الدورانية داخل المطحنة. ويتم تحقيق الارتباط بين المعدن والمطاط من خلال آلية مزدوجة تجمع بين المادة اللاصقة الكيميائية والتثبيت الميكانيكي، مما يضمن بقاء المادتين مرتبطتين بقوة طوال العمر التشغيلي دون أن تنفصلا. يؤثر الارتباط أو الالتصاق بين المعدن والمطاط تأثيرًا كبيرًا على موثوقية البطانة. كما هو موضح في الشكل 5-22، أدى انفصال رأس معدني عند طرف التغذية لمطحنة SAG يبلغ قطرها 8 أمتار إلى 40 ساعة إضافية من التوقف عن العمل لإجراء الاستبدال.

تعتمد مزايا جميع البطانات ذات الرؤوس المعدنية على تصميم الرأس المعدني. ونظرًا لأن اللوح الأساسي لا يزال مصنوعًا من المطاط، فإنه يوفر إحكامًا مانعًا للتسرب وقد لا يتطلب في بعض الأحيان إعادة الشد. القاعدة المطاطية خفيفة الوزن ويمكن مناولتها واستبدالها يدويًّا. تتوافق قضبان الرفع المطاطية ذات الرؤوس المعدنية مع نفس أجهزة المناولة المستخدمة لاستبدال البطانات المعدنية بالكامل؛ أو يمكن رفعها باستخدام رافعة هوائية بسيطة، مما يجعل تركيب البطانات أسرع. على سبيل المثال، استغرق استبدال المجموعة الكاملة من البطانات المطاطية ذات الرؤوس المعدنية في مطحنة AG مقاس 6 م × 2.5 م — بما في ذلك إزالة البطانات المطاطية الموجودة واستبدال بطانات طرف التغذية وبطانات الغلاف وألواح الشبكة — 108 ساعات فقط.

تتميز البطانات المركبة من المعدن والمطاط بمقاومة فائقة للصدمات. وكما هو موضح في الشكل 5-23، في نفس المطحنة، تعرضت البطانة المعدنية للتلف بينما لم تظهر أي أضرار على البطانة المركبة من المعدن والمطاط. في عام 2002، تم تركيب مجموعة تجريبية من البطانات المركبة من المعدن والمطاط في مطحنة SAG بطول 36 قدمًا (11 مترًا) في لوس بيلامبريس في تشيلي؛ ولم يُلاحظ أي تشقق مبكر، في حين أن البطانات التقليدية المصنوعة من سبائك الكروم والموليبدينوم المصبوبة التي كانت تُستخدم سابقًا كانت تعاني غالبًا من أضرار شديدة ناتجة عن الصدمات في الألواح القاعدية، مما أدى إلى توقف غير مخطط له عن العمل لاستبدال البطانات. ومن الأمثلة الأخرى مطحنة SAG بطول 38 قدمًا (11.6 مترًا) في إسكونديدا.

خلال عملية تطوير البطانات المطاطية ذات الرؤوس المعدنية، تم تطوير أشكال ودرجات سبيكة متنوعة لكتل الرؤوس المعدنية. تسمح التصميمات الحالية باستخدام البطانة حتى يتآكل الرأس المعدني تمامًا. وعندما يتعين استبدال قضبان الرفع المطاطية ذات الرؤوس المعدنية، يكون معظم المعدن قد تآكل بالفعل، ولا يتبقى سوى الجزء المطاطي من قضيب الرفع. ونتيجة لذلك، ينخفض وزن قضبان الرفع بشكل كبير، مما يجعل إزالتها سهلة للغاية، كما أن الخردة المعدنية المتبقية لا تساوي سوى القليل. وفي الوقت نفسه، ينخفض بشكل كبير خطر إصابة العاملين أثناء استبدال البطانة.

قاعدة البطانة المطاطية ذات الرأس المعدني هي نفسها المستخدمة في قضبان الرفع المطاطية التقليدية، وهي مزودة بنظام تثبيت وشد يعمل بمسمار على شكل حرف T. ويُعد النوع «Trellex» (الموضح في الصور الأربع الأولى من الشكل 5-20) سهل التثبيت ومناسبًا لاختيار المقاس المناسب.

الشكل 5-23: صفيحة البطانة المعدنية والمعدن-
مقارنة بين ألواح البطانة المركبة من المطاط
(الضرر طرأ على الصفيحة المعدنية المبطنة)