四個影響球磨機磨礦效率低因素
2019-07-05
球磨機結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)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)域有著廣泛的應(yīng)用。本文介紹影響球磨機研磨效率的四個因素。
1、鋼球在筒內(nèi)的運動形態(tài)
準(zhǔn)確地說,在一定程度上,研磨介質(zhì)在筒內(nèi)的運動形態(tài),影響著球磨機研磨的效率。把球磨機的工作環(huán)境分為以下幾類:
(1)在周圍及瀉落運動區(qū)域,筒內(nèi)填充量較少甚至沒有,使得物料可以在桶內(nèi)做筒體中做勻速圓周運動或瀉落運動,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)拋落運動區(qū)域,填充量合適。這時鋼球?qū)ξ锪掀饹_擊作用,使得球磨機效率相對較高;
(3)在球磨機中心周圍區(qū)域,鋼球圓周運動或瀉落運動和拋落運動混合,使得鋼球運動范圍受限,磨損以及沖擊作用??;
(4)在空白區(qū)域,鋼球不做運動,如果填充量過多,鋼球運動范圍小或者不運動,這時會造成資源浪費,容易使得球磨機發(fā)生故障。
由(1)可知,當(dāng)填充量極少甚至無時,球磨機受到損耗較大,其損耗主要來自于鋼球?qū)ξ锪系臎_擊。而現(xiàn)在一般的球磨機是臥式,為了有效地減少球磨機對無物料的損耗,便發(fā)明了了立式球磨機。傳統(tǒng)的球磨設(shè)備中,球磨機筒體是轉(zhuǎn)動的,而攪拌型設(shè)備的筒體是靜止的,主要依賴于螺旋攪拌裝置對桶內(nèi)鋼球以及物料進(jìn)行擾動和攪拌,球體以及物料在立式攪拌裝置的作用下在設(shè)備中轉(zhuǎn)動,這樣一來物料僅僅會同鋼球之間產(chǎn)生作用,直至粉碎,所以在細(xì)磨作業(yè)以及細(xì)磨作業(yè)中非常適用。
2、轉(zhuǎn)速率
球磨機的一個重要工作參數(shù)是轉(zhuǎn)速率,而這個工作參數(shù)直接影響到球磨機的研磨效率。在考慮轉(zhuǎn)速率問題的時候,還應(yīng)考慮填充率。填充率的大小與轉(zhuǎn)速率正相關(guān)。在這里討論轉(zhuǎn)速率時,保持填充率一定。無論球荷是什么運動狀態(tài),一定填充率下會有最適宜的轉(zhuǎn)速率。填充率一定轉(zhuǎn)速率較低時,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效沖擊,即礦粒不會發(fā)生破碎,所以低轉(zhuǎn)速的研磨效率低。隨著轉(zhuǎn)速的提高,鋼球沖擊物料時沖擊能增大,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(zhuǎn)速繼續(xù)增加,當(dāng)接近臨界轉(zhuǎn)速時,粗粒產(chǎn)品反而不容易被破碎,這是因為轉(zhuǎn)速率過高后,雖然鋼球沖擊能提高了,但鋼球的循環(huán)次數(shù)下降很多,單位時間內(nèi)鋼球沖擊次數(shù)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(dāng),球徑及配比不合理,那么就會導(dǎo)致研磨效率降低。球磨機在工作過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沒有控制好,導(dǎo)致鋼球堆積從而出現(xiàn)卡球現(xiàn)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(dāng)球徑過大時,筒內(nèi)的裝載數(shù)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(jù)待磨物料粒級組成特性用破碎統(tǒng)計力學(xué)原理指導(dǎo)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(jù)進(jìn)行補球計算,減少補球種類,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,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(shù)。之前用的是高錳鋼襯板,現(xiàn)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,還可以有效地延長球磨機的使用年限。
通過改善球磨機鋼球的運動狀態(tài)、轉(zhuǎn)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。