球磨機(jī)參數(shù)選擇和計(jì)算

1、球磨機(jī)參數(shù)選擇和計(jì)算一、球磨機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算球磨機(jī)的生產(chǎn)能力由要求粉磨的物料量而確定，在設(shè)計(jì)選型時(shí)要有一定的富余能力。影響球磨機(jī)生產(chǎn)能力的因素很多，除了物料的性質(zhì)（粒度、硬度、 密度、溫度和濕度）、欲磨細(xì)程度（產(chǎn)品粒度）、加料均勻程度和磨機(jī)內(nèi)研磨體裝載程度外，還與磨機(jī)結(jié)構(gòu)形式（磨機(jī)筒體長(zhǎng)度與直徑比、倉(cāng)數(shù)、隔倉(cāng) 板和襯板的形狀）等有關(guān)。因此，從理論上確定磨機(jī)的生產(chǎn)能力是比較困難的，通常用實(shí)驗(yàn)法與對(duì)比法來(lái)確定磨機(jī)的生產(chǎn)能力。磨機(jī)粉磨的生產(chǎn)能力一 般按新生成的小于0.074mm（ 200目）級(jí)別的粉礦量進(jìn)行計(jì)算。式中V磨機(jī)有效容積，m3 ；G2產(chǎn)品中小于0.074mm的物料占總物料的百分?jǐn)?shù),G1給礦

2、中小于0.074mm的物料占總物料的百分?jǐn)?shù),t/( 3m- h)。q,m按新生成級(jí)別（0.074mm ）試算的單位生產(chǎn)能力,1-3 )計(jì)算:q,m值由試驗(yàn)確定，或采用礦石物性相似、設(shè)備及工作條件相同的生產(chǎn)中的標(biāo)定值。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)標(biāo)定值時(shí)，可用式（/r j i f -1?f,- fiq m f/ n梓 A. 12 A 3 人 4式中qm磨機(jī)在生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)時(shí)，按新生成-0.074mm級(jí)別計(jì)算的實(shí)際生產(chǎn)能力，t/ （m3 'h ;式中D h需要計(jì)算選磨機(jī)直徑,。計(jì)標(biāo)準(zhǔn)磨機(jī)直徑，m ;K'4磨機(jī)給料粒度和產(chǎn)品粒度系數(shù),G3 G4分別為新設(shè)計(jì)的和參數(shù)已有的或?qū)嶒?yàn)?zāi)C(jī)（給礦粒度或產(chǎn)品粒

3、度按新生成-0.074mm 級(jí)別計(jì)算）的生產(chǎn)能力見(jiàn)表 1-6。上式G1和G2值在計(jì)算中應(yīng)按實(shí)際資料計(jì)算，若無(wú)實(shí)際資料，可按表 1-7和表1-8選定。 表1-4礦石磨碎難易系數(shù) K礦石硬度難易度系數(shù)K,1礦石硬度難易度系數(shù)K,1普氏系數(shù)硬度等級(jí)普氏系數(shù)硬度等級(jí)V 2很軟1.4-2.08-10硬0.75-0.852-4軟1.25-1.5> 10很硬0.5-0.74-8中等硬度1.0表1-5磨機(jī)型式校正系數(shù)K,2磨機(jī)型式格子型球磨機(jī)溢流型球磨機(jī)棒磨機(jī)K,21.00.90.85表1-6給礦粒度與產(chǎn)品粒度相對(duì)生產(chǎn)能力G3或G4給礦粒度/mm產(chǎn)品粒度/mm0.40.30.2|0.15|0.100.0

4、74-0.074mm 含量 /%40486072859540-00.770.810.830.810.800.78給礦粒度/mm產(chǎn)品粒度/mm0.40.30.20.150.100.074-0.074mm 含量 /%40486072859520-00.890.920.920.880.860.8210-01.021.031.000.930.900.855-01.151.131.050.950.910.853-01.191.161.060.950.910.85表1-7破碎產(chǎn)品粒度與 0.074 mm級(jí)別含量Gt值破碎礦石粘度/mm40-020-010-05-03-00.074mm 級(jí)別含量G /%難碎

5、性礦石2581015中等可碎性礦石36101523易碎礦石58152025表1-8不同產(chǎn)品粒度中 0.074mm 級(jí)別含量G值二、球磨機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和介質(zhì)裝載量的計(jì)算1. 功率計(jì)算（1 ）按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算功率：P = 0J36Kf5G,式中G ,裝入的介質(zhì)和物料量,t ；Dm 磨機(jī)筒體有效內(nèi)徑， m；K，5研磨介質(zhì)系數(shù)，查表1-9。表1-9研磨介質(zhì)系數(shù)K'5此公式是在工作轉(zhuǎn)速32H =/D的條件下試驗(yàn)的結(jié)果，未計(jì)機(jī)械效率，如工作轉(zhuǎn)速與32n -；:比值比較相差較大時(shí)，可以近似地認(rèn)為功率增長(zhǎng)與轉(zhuǎn)速（低于臨界轉(zhuǎn)速）成正比即IP = O.736AY/ TQ = 736嘰呂、幾I（2 ）干法磨礦作

6、業(yè)，研磨介質(zhì)充填率小于 35% 的條件下，可用式（1-7 ）來(lái)計(jì)算功率: 0.22216”岸廣專式中n 磨機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ；G”研磨體總量，t;n 機(jī)械效率，中心傳動(dòng)時(shí)， n =0.92 - 0.94 邊緣傳動(dòng)時(shí)n =0.86-0.90 。2. 球磨機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算（1 ）臨界轉(zhuǎn)速當(dāng)筒體回轉(zhuǎn)時(shí)，磨內(nèi)最外層研磨介質(zhì)（體）與筒壁無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，剛好開(kāi)始貼隨磨機(jī)筒體作周轉(zhuǎn)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，這一瞬時(shí)的磨機(jī)轉(zhuǎn)速：42.4tl = 一 h伍 x 100% = 76%式中n 0 磨機(jī)工作轉(zhuǎn)速，r/min ;nj:Kb 轉(zhuǎn)速比（或轉(zhuǎn)速率），%。磨機(jī)筒體內(nèi)裝有多層研磨介質(zhì)，設(shè)想把介質(zhì)集中到一層，稱為縮聚層”使該層研磨介質(zhì)處于

7、最大落差，即總的沖擊能量最大時(shí)的磨機(jī)計(jì)算轉(zhuǎn)速37.2卄 i -100% =88%/；所以，在理論上導(dǎo)出合理的工作轉(zhuǎn)速為心二（）76-0*開(kāi)）心各類磨機(jī)的工作轉(zhuǎn)速見(jiàn)表1-10表1-10各類磨機(jī)的工作轉(zhuǎn)速磨機(jī)類型球磨機(jī)棒磨機(jī)管磨機(jī)工作轉(zhuǎn)速no(0.76-0.88)nj(0.65-0.70) nj(0.68-0.76)nj在生產(chǎn)實(shí)踐中，影響研磨介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的因素很多。因此，要根據(jù)實(shí)際情況選取適宜的工作轉(zhuǎn)速。在確定磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)該考慮到磨機(jī)的規(guī) 格、生產(chǎn)方式、襯板形式、研磨介質(zhì)種類、填充率、被磨物料的物理化學(xué)性質(zhì)、入磨物料粒度，要求產(chǎn)品的粉磨細(xì)度等的影響。能夠比較全面地反映這 些因素的影響，

8、應(yīng)通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速。3. 磨機(jī)介質(zhì)的裝載量（1 ）裝球量研磨介質(zhì)的體積占磨機(jī)有效容積的百分?jǐn)?shù)，稱為研磨介質(zhì)充填率。充填的大小，直接影響到粉磨過(guò)程中的沖擊次數(shù)、研磨面積和研磨介質(zhì)的裝載量；同 時(shí)，也影響到研磨介質(zhì)本身被提升的高度和對(duì)物料的沖擊力，以及功率消耗。磨機(jī)裝球量可按式（1-14 ）計(jì)算；GJ "A式中G ra研磨介質(zhì)裝載量，t;PS研磨介質(zhì)松散密度，t/m 3。鍛制鋼球；ps=4.5-4.8t/m3鑄造鋼球ps=4.3-4.6t/m3 ;軋制鋼球ps=6.0-6.8t/m3 ;鋼段ps=4.3-4.6t/m 3 $研磨介質(zhì)充填率， %。濕法磨碎時(shí)：格子型球磨

9、機(jī)n =40%-45% ;溢流型球磨機(jī) $ =40% ;棒磨機(jī)$ =35%。干法磨碎時(shí)：物料混入磨介之間使研磨介質(zhì)膨脹，而且采用干法時(shí)物料流動(dòng)性較差，物料流動(dòng)受到研磨介質(zhì)的阻礙，故充填率選得較低，$ =28%-35% 。管磨機(jī) $ =25%-35%。研磨介質(zhì)空隙率u =0.38-0.42，被粉碎物料質(zhì)量約占研磨介質(zhì)質(zhì)量的14%左右。（2）裝球的大小及配比在球磨機(jī)中，鋼球的大小和配比，對(duì)磨機(jī)的生產(chǎn)率和工作效率影響很大，對(duì)粗粒和硬性物料，應(yīng)選用較大的鋼球，對(duì)細(xì)粒和松脆的物料，用較小直徑的 鋼球，鋼球在磨機(jī)中的沖擊次數(shù)，隨著球徑的減小而增多，球與球間的研磨間隙，隨球徑的減小而密集。因而最好選用質(zhì)量較

10、大，直徑較小（松散密度 大）的球?yàn)槟ソ?。球的大小主要取決于待磨物料的粒度，其次可適當(dāng)考慮磨機(jī)的直徑和轉(zhuǎn)速。式（1-15 ）為球徑與給料粒度的經(jīng)驗(yàn)公式。d = 2814 max n式中d max鋼球的最大直徑， mm ;amax給料粒度的最大尺寸，mm。在求出最大鋼球直徑后，可參照?qǐng)D1-33求出磨機(jī)中的鋼球配比（適用于水泥磨機(jī)，其他磨機(jī)可參考）圖1-33 磨機(jī)鋼球配比曲線在按照工藝要求、物料性質(zhì)、磨機(jī)規(guī)格性能及各種參數(shù)，選定鋼球的最大直徑和最小直徑后，再接配比級(jí)別，運(yùn)用曲線，查得裝入磨機(jī)中各相應(yīng)鋼球的 質(zhì)量累計(jì)百分?jǐn)?shù)，計(jì)算出實(shí)占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，求得各級(jí)鋼球的裝入質(zhì)量。根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐，鋼球直徑

11、與物料粒度之間的關(guān)系如表1-11所示。鋼球在磨碎物料的過(guò)程中逐漸被磨損。拋落狀態(tài)的鋼球的磨損與其沖擊力有關(guān)。研磨狀態(tài)的鋼球的磨損與鋼球的表面積有關(guān)。一般磨碎機(jī)中鋼球兼有沖 擊和研磨作用，故磨損與鋼球直徑的n次方成正比，n的數(shù)值在2-3之間。表1-11 生產(chǎn)實(shí)踐中鋼球直徑與物料粒度之間的關(guān)系鋼球直徑d b/mm120100908070605040給料粒度/mm12-2010-128-105-82.5-61.2-40.6-20.3-1各種尺寸鍛造鋼球的質(zhì)量和表面積見(jiàn)表1-12。由于鋼球在磨機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的磨損，為了保持磨機(jī)的穩(wěn)定工作。需要定期補(bǔ)加鋼球。補(bǔ)加鋼球的最大直徑仍用前面講的方法確定，在補(bǔ)加大

12、球的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)配加若干種直徑較小的鋼球。三、棒磨機(jī)的計(jì)算1. 棒磨機(jī)的轉(zhuǎn)速棒磨機(jī)主要以瀉落式狀態(tài)進(jìn)行工作，其轉(zhuǎn)速率低于球磨機(jī)，通常選取Kb=0.6。棒磨機(jī)的工作轉(zhuǎn)速n和棒磨機(jī)筒體圓周速度 u的經(jīng)驗(yàn)公式如下:表1-12 鍛造鋼球的質(zhì)量和表面積鋼球直球/mm每個(gè)鋼球質(zhì)量（x）/kg每噸鋼球的個(gè)數(shù)每個(gè)鋼球的表面積（y）/cm 212.70.00871110005.1190.02873290011.4220.0452070015.625.40.0681390020.331.80.132711031.7380.227411045.644.50.362257062.150.80.49517408

13、1.163.51.05887127761.8251218388.92.93242491014.312173241278.4511150734,6r 109棒磨機(jī)的圓周速度按經(jīng)驗(yàn)可選取U =122-168m/min。2. 棒磨機(jī)的充填率棒磨機(jī)中鋼棒的充填率在采用干法或濕法磨碎工藝時(shí)是不同的，采用干法磨碎時(shí)鋼棒充填率©取為35%左右，濕法磨碎時(shí)鋼棒充填率較高，©通常取 40%-50%。計(jì)算鋼棒荷重時(shí)，可以接鋼棒松散密度為p =6-6.5t/m 3進(jìn)行計(jì)算。3. 棒磨機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算(1 )按筒體單位容積的生產(chǎn)能力計(jì)算計(jì)算方法同計(jì)算球磨機(jī)生產(chǎn)能力的方法相似。(2 )直接從產(chǎn)品說(shuō)明

14、書(shū)查出近似生產(chǎn)能力按給料粒度和產(chǎn)品粒度在表1-13上查找濕法磨碎時(shí)各規(guī)格棒磨機(jī)的生產(chǎn)能力。采用干法磨碎時(shí)要從表中數(shù)據(jù)減去(30-50 ) %。產(chǎn)品粒度是指產(chǎn)品中細(xì)粒累積含量(95-98 ) %時(shí)的粒度。(3 )按棒磨機(jī)功率P及磨碎物料的比能耗W計(jì)算生產(chǎn)能力Q=P/W式中W比能耗，kW- h/t可以用可磨性試驗(yàn)方法并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)加以修正而求出。4. 鋼棒的直徑與長(zhǎng)度(1 )鋼棒的直徑鋼棒的直徑應(yīng)該選擇適當(dāng)，既能破碎大塊料，又能有足夠的表面積。直徑小的鋼棒其表面積較大，而且對(duì)襯板的磨損也較小。但是，單位重量的小直徑鋼棒的售價(jià)較高，且壽命短，因很快將小直徑鋼棒磨損到25-40mm的廢棄尺寸。鋼棒

15、磨損到該尺寸后易于折斷而彎曲。表1-13 棒磨機(jī)的生產(chǎn)能力/t -h給粒粒度/mm25.425.425.425.425.4產(chǎn)品粒度/目820354865產(chǎn)品中-200目含量/%20-3030-4242-5555-6565-75簡(jiǎn)體直徑X長(zhǎng)度/(mm)2290 X 426073554436272590 X 456010880.5655440.52900 X 4560145.51098772.554.53200 X 4880139149119.599743500 X 5490289216.5173.51441083820 X 54903622732171801354120 X 6100487.5366.52922421824260 X 5490476358285236.5177.54260 X 61005293973172631974410 X 5490518389310.52581934410 X 6100574.5434.6345.5286.5214.5當(dāng)最大鋼棒直徑為100-115mm時(shí)，鋼棒直徑磨損至 38mm 后，往往即折斷，折斷的碎鋼棒在操作時(shí)可排出機(jī)外。當(dāng)最大鋼棒直徑僅為50-65時(shí)，磨損的鋼棒易彎曲，操作時(shí)