球磨機(jī)研磨效率受諸多因素的影響,其中主要有:鋼球在筒內(nèi)的運(yùn)動形態(tài)、轉(zhuǎn)速率、鋼球的補(bǔ)加及尺寸大小、料位高低、助磨劑的使用。這些因素都在一定程度上對球磨機(jī)效率產(chǎn)生影響。
1.鋼球在筒內(nèi)的運(yùn)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(yùn)動形態(tài),影響著球磨機(jī)研磨的效率。
把球磨機(jī)的工作環(huán)境分為以下幾類:
(1)在周圍及瀉落運(yùn)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(yùn)動或?yàn)a落運(yùn)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(jī)效率低下;(2)拋落運(yùn)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(jī)效率相對較高;(3)在球磨機(jī)中心周圍區(qū)域,鋼球圓周運(yùn)動或?yàn)a落運(yùn)動和拋落運(yùn)動混合,使得鋼球運(yùn)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(yùn)動,如果填充量過多,鋼球運(yùn)動范圍小或者不運(yùn)動,這時會造成資源浪費(fèi),容易使得球磨機(jī)發(fā)生故障。
由(1)可知,當(dāng)填充量極少甚至無時,球磨機(jī)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(jī)是臥式,為了有效地減少球磨機(jī)對無物料的損耗,便出現(xiàn)了立式球磨機(jī)。傳統(tǒng)的球磨設(shè)備中,球磨機(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)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?yàn)檗D(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(bǔ)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(jī)在工作過程中受到的磨損較大,有很大一部分原因是因?yàn)槿斯ぜ愉撉驎r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(jī)器產(chǎn)生了一定的磨損。
鋼球作為球磨機(jī)主要的研磨機(jī)介質(zhì),不僅要控制鋼球的加入量也要控制其配比。而對磨礦介質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)化礦介質(zhì)可使磨礦效率提高約30%。在研磨的過程中,球徑大的,沖擊磨損較大,研磨磨損較?。磺驈叫〉?,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(bǔ)球方法:
?。?)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(bǔ)球計算的依據(jù)進(jìn)行補(bǔ)球計算,減少補(bǔ)球種類,補(bǔ)加2~3種即可。
4.料位高低
料位高低影響了填充率,進(jìn)而會影響球磨機(jī)研磨效果。料位太高,會造成球磨機(jī)堵煤。因此對料位的有效監(jiān)測是非常重要的。與此同時,球磨機(jī)耗能也與料位有一定的聯(lián)系。對于中間倉儲式制粉系統(tǒng),球磨機(jī)用電量約占制粉系統(tǒng)用電量的70%,占廠用電的15%左右。影響中間倉儲式制粉系統(tǒng)的因素有很多,但在諸多因素的影響下,對料位的有效檢查就顯得非常有必要了。
5.襯板選取
球磨機(jī)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(jī)的研磨效率因素之一就由襯板的工作表面決定。在實(shí)踐過程中得知,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(jī)的使用年限。
針對性地改善球磨機(jī)鋼球的運(yùn)動狀態(tài)、轉(zhuǎn)速率、鋼球的補(bǔ)加及尺寸大小、料位高低、襯板材質(zhì),可以有效提高研磨效率。