四個(gè)影響球磨機磨礦效率低因素
2019-07-05
球磨機結構簡(jiǎn)單、性能穩定、破碎比大(3~100),即可濕磨又可干磨,在礦業(yè)、建材、化工、冶金及材料等工業(yè)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。本文介紹影響球磨機研磨效率的四個(gè)因素。
1、鋼球在筒內的運動(dòng)形態(tài)
準確地說(shuō),在一定程度上,研磨介質(zhì)在筒內的運動(dòng)形態(tài),影響著(zhù)球磨機研磨的效率。把球磨機的工作環(huán)境分為以下幾類(lèi):
(1)在周?chē)盀a落運動(dòng)區域,筒內填充量較少甚至沒(méi)有,使得物料可以在桶內做筒體中做勻速圓周運動(dòng)或瀉落運動(dòng),鋼球與鋼球的撞擊概率變大,使得鋼球及襯板之間受到磨損,進(jìn)一步使得球磨機效率低下;
(2)拋落運動(dòng)區域,填充量合適。這時(shí)鋼球對物料起沖擊作用,使得球磨機效率相對較高;
(3)在球磨機中心周?chē)鷧^域,鋼球圓周運動(dòng)或瀉落運動(dòng)和拋落運動(dòng)混合,使得鋼球運動(dòng)范圍受限,磨損以及沖擊作用??;
(4)在空白區域,鋼球不做運動(dòng),如果填充量過(guò)多,鋼球運動(dòng)范圍小或者不運動(dòng),這時(shí)會(huì )造成資源浪費,容易使得球磨機發(fā)生故障。
由(1)可知,當填充量極少甚至無(wú)時(shí),球磨機受到損耗較大,其損耗主要來(lái)自于鋼球對物料的沖擊。而現在一般的球磨機是臥式,為了有效地減少球磨機對無(wú)物料的損耗,便發(fā)明了了立式球磨機。傳統的球磨設備中,球磨機筒體是轉動(dòng)的,而攪拌型設備的筒體是靜止的,主要依賴(lài)于螺旋攪拌裝置對桶內鋼球以及物料進(jìn)行擾動(dòng)和攪拌,球體以及物料在立式攪拌裝置的作用下在設備中轉動(dòng),這樣一來(lái)物料僅僅會(huì )同鋼球之間產(chǎn)生作用,直至粉碎,所以在細磨作業(yè)以及細磨作業(yè)中非常適用。
2、轉速率
球磨機的一個(gè)重要工作參數是轉速率,而這個(gè)工作參數直接影響到球磨機的研磨效率。在考慮轉速率問(wèn)題的時(shí)候,還應考慮填充率。填充率的大小與轉速率正相關(guān)。在這里討論轉速率時(shí),保持填充率一定。無(wú)論球荷是什么運動(dòng)狀態(tài),一定填充率下會(huì )有最適宜的轉速率。填充率一定轉速率較低時(shí),鋼球獲得的能量低,對物料的沖擊能低,有可能低于礦粒破碎閾值而造成對礦粒無(wú)效沖擊,即礦粒不會(huì )發(fā)生破碎,所以低轉速的研磨效率低。隨著(zhù)轉速的提高,鋼球沖擊物料時(shí)沖擊能增大,從而加大了粗粒礦粒的破碎率,進(jìn)而提高了球磨機的研磨效率。如果轉速繼續增加,當接近臨界轉速時(shí),粗粒產(chǎn)品反而不容易被破碎,這是因為轉速率過(guò)高后,雖然鋼球沖擊能提高了,但鋼球的循環(huán)次數下降很多,單位時(shí)間內鋼球沖擊次數減少,粗礦粒破碎率降低。
3、鋼球的補加及尺寸大小
如果鋼球的加入量不恰當,球徑及配比不合理,那么就會(huì )導致研磨效率降低。球磨機在工作過(guò)程中受到的磨損較大,有很大一部分原因是因為人工加鋼球時(shí)沒(méi)有控制好,導致鋼球堆積從而出現卡球現象,進(jìn)而對機器產(chǎn)生了一定的磨損。
鋼球作為球磨機主要的研磨機介質(zhì),不僅要控制鋼球的加入量也要控制其配比。在研磨的過(guò)程中,球徑大的,沖擊磨損較大,研磨磨損較??;球徑小的,沖擊磨損較小,研磨磨損較大。當球徑過(guò)大時(shí),筒內的裝載數目減少,球荷的研磨面積小,對襯板的磨損和對球的消耗都會(huì )加大。如果球徑太小,物料的緩沖作用增加,沖擊磨碎效果就會(huì )減弱。為了進(jìn)一步提高研磨效率,有人提出精確化裝補球方法:
(1)對特定礦石進(jìn)行篩析,按粒度大小進(jìn)行分組;
(2)分析礦石抗破碎性能,用球徑半理論公式計算各組礦粒所需的精確球徑;
(3)根據待磨物料粒級組成特性用破碎統計力學(xué)原理指導配球,以求得最大破碎概率為原則進(jìn)行各種鋼球的配比;
(4)就以作為補球計算的依據進(jìn)行補球計算,減少補球種類(lèi),補加2-3種即可。
4、襯板選取
球磨機的襯板不僅可以減少筒體損害,還可以傳遞能量給研磨介質(zhì)。而影響球磨機的研磨效率因素之一就由襯板的工作表面決定。要想減少筒體損害以及提高研磨效率,需要減少研磨介質(zhì)與襯板之間的滑動(dòng),因此主要采用改變襯板工作表面形狀以及增加襯板與研磨介質(zhì)之間摩擦系數。之前用的是高錳鋼襯板,現在已經(jīng)有了橡膠襯板、磁性襯板、角螺旋襯板等。這些改造后的襯板不僅在性能上高于高錳鋼襯板,還可以有效地延長(cháng)球磨機的使用年限。
通過(guò)改善球磨機鋼球的運動(dòng)狀態(tài)、轉速率、鋼球的補加及尺寸大小、料位高低、襯板材質(zhì),就可以做出有針對性的改造,更好地提高研磨效率。