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影响球磨机利用率的因素

发布日期: 2018-03-04
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一、球磨机磨矿过程的基本理论

磨矿作业大部分在装有许多磨矿介质的圆筒内进行,由于筒体的不断旋转而将磨矿介质带到一定的高度,然后借自重下落,这样就产生破碎物料所需的冲击力。同时,由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心作公转和自转,使磨矿介质之间与筒体接触区间产生压挤和磨削力,从而使矿石磨碎。磨矿作业中,加水者称湿式磨矿,不给水则叫干式磨矿。磨矿作业多采用硬度及比重较大的锻钢(或铸钢)制造成圆球和长棒。

 

二、影响球磨机工作效率的因素

1、原料的性质对球磨机效率的影响

原料的组成及物理性质对磨矿技术效率的影响很大。例如当矿石中有用矿物粒度较粗,结构松散脆软时,较易磨碎。而当有用矿物的嵌布粒度变细、结构致密以及硬度较大时,则比较难磨。一般来说粗粒级在粗磨时较容易,产生合格粒度的速度较快,而细磨则较难。因为随着粒度的减小物料的脆弱面也相应减少,即变得越来越坚固,所以产生合格粒度的速度也就较慢。因此,粗磨的磨矿技术效率要比细磨的高。

国外也有先将硬质料与软质料分开单独球磨,再将料浆按配方要求配比混合的工艺,不过这种工艺也有其不足之处,会出现原料混合不匀的现象。

2、物料与水的比例对球磨机效率的影响

料水比太大则料浆过于黏稠,黏稠的料浆对研磨介质有滞留作用,使其转动速度减慢,球磨效率降低。料水比太小则料浆过于稀薄,会导致研磨介质的直接撞击,加大了研磨体的耗损。

通常对于含可塑性原料多的物料,料水比的值小些;对于瘠性原料较多的物料,料水比的值大些。

3、转速与内衬对球磨机效率的影响

球磨机内的研磨介质与物料按球磨机转速的不同,可以分为以下三种运动状态:泻落式运动;抛落式运动;离心式运动。球磨机正常的工作状态为抛落式或泻落式运动。通过实践观察,越是靠近球磨机筒体,研磨介质的量越多,充分发挥zui外层对物料的粉碎作用,才能使球磨机的效率zui大。由理论计算得知,当zui外层研磨介质的脱离角为54.73°时,可以使zui外层获得zui大的降落高度,对物料以zui有效的粉碎。从实际操作中发现,当球磨机的工作转速调整到临界转速的0.75-0.85时,可以使研磨介质处于较高的降落高度。

3.1合理控制球磨机转速与填充率关系,可以提高球磨机处理能力球磨机处理能力与球磨机转速成正比,但提高转速以后应相应降低球荷充填率(球荷容量与球磨机有效容量之比),否则对提高处理量不利。试验表明,其它条件不变,临界转速大小主要取决于球的充填率。充填率愈大,临界转速愈小。在同一转速下,球荷充填率逾高,但以低于40%为宜,当球荷充填率小于25%时,在技术、经济上是不合理的。球的充填率大时,球数增加,从而增加了磨矿作用,这是提高充填率的有利的一面,但由于前面所述,球磨机zui适宜转速与球充填率有关,充填率提高,球磨机离心转速想要降低,这对磨矿作用是不利的一面,当充填率增加时,球磨机装矿的有效容积减小,也相应降低生产能力。实验证明:当球磨机转速率为80%时,其球荷充填率与动力消耗成正比。一般工业上转速率及充填率在下面范围内较合适:转速率:K=76%—90%;球充填率:Φ=35 ~48%。W=(π/ D·L·δ·Φ 式中:W-装球量,tD-球磨机直径,mL-球磨机长度, m;Φ-球磨机充填率;δ-钢球视比重,取值4.8

3.2磨矿介质的影响

钢球是球磨机的主要磨矿介质,钢球的比重尺寸大,其冲击作用亦大。钢球的耐磨性好,硬度大则磨削力强,对处理硬度大、结构致密的难磨矿石应多加比重大、尺寸大的钢球。但为了有效地磨削细粒矿石,增加单位时间内的打击次数,则要求增加较多的小球。钢球的比重、硬度、成份与韧性是钢球的主要技术指标,按标准要求,锻钢球、轧钢球比重为7.8,铸钢球、铸铁球比重7.5如砂眼较多可降至7.1以下。铁球虽含C高,但硬度达不到要求,砂眼空心较多,比重小破碎现象较严重。钢球质量下降,磨矿效果显著下降,钢球单耗却上升。因而,选用硬度高、韧性较好的锻钢、铸钢球较适宜。

3.2.1钢球尺寸的确定

钢球尺寸取决于球的比重、球磨机中矿石的粒度组成,要求的产品粒度和矿石的物理性质等因素根据一般的经验,矿快愈大、矿石愈硬,装入的球径就应大些。但充填率一定时,装入的大球愈多,则单位时间内总冲击的次数减少,磨矿作用相应小些。当给矿粒度较小,要求产品较细时,应适当增加小球。

可按下面的公式计算球径大小:D=id^n 式中:D-钢球直径, mmd-给矿粒度,mmi\n-常数,主要与矿石性质有关。可根据经验确定对zui大给矿粒度dzui大和zui小给矿李大dzui小相应的zui适宜的装球尺寸,然后球常数ni

3.2.2钢球比例的确定

在计算适宜的球径与相应给矿粒度关系之后,应根据球磨机总给矿(新给矿+返矿)粒度特性决定合理装球——即钢球的配比问题。其步骤为:(1)测定返砂比,并对返砂和球磨机给矿进行筛析。根据筛析结果计算球磨机总给矿粒度特性绘制曲线。(2)根据总给矿粒度特性曲线和适宜球径——给矿粒度关系,算出应加入的不同尺寸钢球比例。(3)根据总加球量和各种球的比例,计算应加入的各级别球中。

3.2.3合理补球

球磨机中钢球在运转过程中不断磨损,为了保持球荷充填率和球的合理配比,保持球磨机的稳定操作,必须进行合理补球,抵偿磨损。合理补球是提高磨矿效率的关键问题之一。根据球磨机实际情况,定期检查球荷组成,积累数据,不断修正补球比例zui后达到稳定球荷配比和合理补球目的。一般补球时只补大球,不补小球,因为小球可由大球磨损得到。

三、结论

综上所述,选择球磨机zui佳转动速度、填充率及钢球,真是细致地绘制矿粒度特性曲线,从而确定适宜的钢球尺寸、钢球比例,并在生产中逐步掌握补球规律,是提高球磨机工作效率的有效途径。

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