圓筒形球磨機(jī)簡介

1、圓筒形球磨機(jī)簡介口前選礦廠生產(chǎn)中最常用的圓筒形球磨機(jī)是19世圮末推廣應(yīng)用的，其結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)穩(wěn)定可靠向.在目前以及在可預(yù)見的將來球磨機(jī)鈣然是選礦生產(chǎn)中主要的廊礦設(shè)備。當(dāng)然也有較大的改進(jìn)，如設(shè)備大型化，生產(chǎn)設(shè)備的最優(yōu)化和自動化.部ft（如村扳等）維修的機(jī)械化，以及耐磨、耐腐燭材料的應(yīng)用等.國內(nèi)外部分選廠使用的球磨機(jī)規(guī)格如下表：表1國內(nèi)外選礦廠便用的球磨機(jī)的規(guī)格Tabk1JThespecsofballmillathomeandabroad選曠廠名稱球瞄機(jī)規(guī)格DXL/mXm選礦廠名稱球韻機(jī)規(guī)格DXL/mXm大孤ih選礦廠畑6衛(wèi)鷹橋選礦廠3JX3.65金陽光選礦廠4Jx6J斯特捏斯康選曠廠4.15.4

2、9云南人姚銅選廠3.2«3J米蘭爾選礦廠10536尖山鐵礦選礦J3.6«4.5布干維爾選礦廠5.5*73包鋼鏈計(jì)廠J.6"6.O巴布亞新幾內(nèi)亞布某選場5.5>6,4布大山選礦廠5,03«e.4諾蘭達(dá)礦業(yè)有限公詞3.36>4.$8江西永平網(wǎng)礦選礦廠5,03*氐4克里會斯選礦廠6,5*9.61球磨機(jī)問世已160多年，一直是大宗物料粉磨的關(guān)鍵設(shè)備.眾所周知，球磨機(jī)能量利用率極低，球戯機(jī)的效率只有0.6%.最高也超不過2%9%，是效率最低的機(jī)械設(shè)備。為了彌補(bǔ)和改善球磨機(jī)奇能耗、低效率、高成本這一客觀現(xiàn)實(shí).眾多科技工作者對關(guān)機(jī)進(jìn)行了局部改進(jìn)，或者采取輔

3、助性青施，同時(shí)研究和開發(fā)岀可使球磨機(jī)增產(chǎn)節(jié)能的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備.但相對來說，關(guān)于磨礦方面的資料還是比較少的，有待于進(jìn)一步的研究.已有的球磨介質(zhì)工作理論的研究，主要是研究球磨機(jī)內(nèi)鋼球作拋落運(yùn)動的情況。這方面有代表性的是維斯(Davis)及幾B.列文遜(Jlebecoh),還有我國的王仁東.他們的研究開始于20世紀(jì)30年代，其研究的方法是在具有玻璃端蓋的實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)中用快速照相機(jī)拍攝下磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動軌跡，確定了鋼球作拋落運(yùn)動時(shí)，軌跡由圓及拋物線組成，然后用數(shù)學(xué)分析方法建立鋼球及拋物運(yùn)動基本方程式，并用此組方程式求解在鋼球運(yùn)動軌跡上各特殊點(diǎn)的兒何位置，進(jìn)而能用數(shù)學(xué)定量的描述鋼球運(yùn)動的軌跡。按照

4、他們的研究成果，只要知道解機(jī)規(guī)格，轉(zhuǎn)速及裝球率，就可以解決鋼球運(yùn)動的各種問題，包括臨界轉(zhuǎn)速、山瀉落運(yùn)動進(jìn)入拋落運(yùn)動的界限、鋼球運(yùn)動的動能、最大的落下髙度、適宜的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率、鋼球能態(tài)的調(diào)節(jié)以及計(jì)算爲(wèi)機(jī)需用的功率等等。應(yīng)該說E.W.戴維斯(Davis)等人關(guān)于球磨機(jī)內(nèi)鋼球運(yùn)動軌跡的理論分析是嚴(yán)密的及完整的，而且迄今為止也還沒有更完善的理論可替代他們。當(dāng)然也應(yīng)該看到，這個傳統(tǒng)的理論也有它們的缺陷，因?yàn)樗鼈兪窃诩僭O(shè)在球磨機(jī)內(nèi)只裝鋼球且鋼球無滑動及相互間沒有作用的前提下推導(dǎo)出來的，其假設(shè)前提與實(shí)際情況有明顯的差異。但是，實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)磨機(jī)內(nèi)存在水及礦石，并且球荷充填率達(dá)到40%50%的時(shí)候，鋼

5、球基本無滑動，與理論推導(dǎo)假設(shè)的前提條件相符，而且工業(yè)生產(chǎn)中球荷的充填率多在4D%50%,恰好符合上述理論要求.如果磨機(jī)內(nèi)的球荷充填率低于40%,鋼球?qū)绗F(xiàn)嚴(yán)重的滑動現(xiàn)彖，已趙出該理論推導(dǎo)時(shí)的假設(shè)前提條件，自然不能用該理論來解決問題。如后來出現(xiàn)的高轉(zhuǎn)速及超臨界磨礦，因高轉(zhuǎn)速及超臨界下的球荷充填率已減至40%20%,鋼球存在嚴(yán)重的滑動現(xiàn)彖，球荷之間及球與襯板之間存在劇烈的相對滑動，這是使用該理論時(shí)應(yīng)注意的問題。昆明工學(xué)院的段希祥教授認(rèn)為，廉機(jī)中鋼球?qū)ΦV粒的作用是隨機(jī)的，鋼球落下或滾下時(shí)可能打看礦粒，也可能打不看礦粒，而鋼球打看礦粒后礦粒的破碎行為也是隨機(jī)的，可能產(chǎn)生破碎，也可能不產(chǎn)生破碎，對于這樣的

6、隨機(jī)過程只能用統(tǒng)計(jì)的方法，即概率論的方法來解決。段教授仿照物理學(xué)上氣體對器樂壓力的統(tǒng)計(jì)力學(xué)辦法，提出破碎統(tǒng)計(jì)力學(xué)的概念，即用概率論的方法求解使破碎概率最奇時(shí)球磨介質(zhì)狀杰。這就是說，鋼球碰上適宜它破碎的礦粒時(shí)可能出現(xiàn)破碎行為，而鋼球破碎不了的礦粒，則破碎行為就可能不發(fā)生，所以，球磨機(jī)內(nèi)的破碎過程實(shí)際上是一個隨機(jī)過程冏.在磨礦過程中，鋼球與被磨物料、鋼球與村板、鋼球與鋼球之間發(fā)生沖擊碰撞是不可避免的(其中鋼球與被磨物料之間的沖擊碰撞又是必要的)，每次沖擊碰撞實(shí)際上都伴隨著能量的轉(zhuǎn)移和消耗.科瑞斯夫(M.M.Krushchov)認(rèn)為沖擊能量中僅有極少部分用于物料的破碎，其余部分消耗在鋼球磨損與破壞失

7、效上(或以熱能、聲能的形式散耗)，即造成鋼球的塑性變形、金屬的切削與遷移、顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生相變、表面殘余應(yīng)力的提高和亞表層金屬的再結(jié)晶等r，0*lllo嚴(yán)崎(I.Iwasaki)等研究了磨機(jī)規(guī)格對鋼球磨損的影響規(guī)律，隨著磨機(jī)直徑的增大，鋼球的單耗降低.布利科史蒂夫(Blickesderfcr)設(shè)計(jì)了大瞬機(jī)中的沖擊和磨剝試驗(yàn)，研究了鋼球的沖擊和磨剝作用的機(jī)理.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，大規(guī)格騁機(jī)中沖擊作用使鋼球發(fā)生斷裂和塊狀、片狀、點(diǎn)狀的剝落；鋼球的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)不同時(shí)，沖擊磨損形式也不同：鋼球硬度影響磨剝速度，磨剝速度隨硬度増加而減少，當(dāng)噪度為HRC60時(shí)，鋼球庚剝速度急劇增大Z叫還應(yīng)該指出的是，一些外國

8、專家學(xué)者到我國參觀后認(rèn)為我國的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速過高，鋼球過大，國內(nèi)有些選礦工作者也同意這種觀點(diǎn)。按目前的磨礦理論可知，小宜徑的轉(zhuǎn)速應(yīng)該大一些，裝球也應(yīng)該多一些，否則造成磨機(jī)的處理量及磨礦效率的下降。蘇聯(lián)學(xué)者査赫瓦特金曾分析過，大型曆機(jī)帶來的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢主要是簡化系列及減少基建投入所產(chǎn)生的，而不是由于技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良所帶來的.我國李啟衡教授在廣泛分析國內(nèi)外磨機(jī)的狀況后指岀，國內(nèi)使用的小型磨機(jī)的效率優(yōu)于國外的小型瞬機(jī).總之，我國磨機(jī)的轉(zhuǎn)速是否應(yīng)降低到國外大直徑球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速尚待探討。另外，國外由于磨機(jī)直徑大，而且使用的是質(zhì)量高的硬質(zhì)合金鋼球，球徑可以小一些；國內(nèi)磨機(jī)直徑小，球在磨機(jī)內(nèi)的下落高度不大，而且又多以炭素

9、鋼球?yàn)橹?，還有的是鑄鋼或鑄鐵球，所以球徑應(yīng)該大一些.當(dāng)然，我國有些選礦廠的磨機(jī)確實(shí)有球徑過大的情況，應(yīng)該降低，但應(yīng)降到什么水平尚待研究目前國內(nèi)很少有廠場使用120mm的鋼球，原來使用120mm鋼球的磨機(jī)大部分改用110mm鋼球，主耍冃的是為了減少過粉碎現(xiàn)彖。物料在粉碎機(jī)械中的受力情況與在材料試驗(yàn)中的不同.F.C.邦德（Bond）早年曾對美國和加拿大的礦石用擺式儀和材料試驗(yàn)機(jī)作對比試驗(yàn)，證明對沖擊的阻力比抗壓強(qiáng)度更接近他們的抗破碎能力.以藍(lán)線石（為例，它的抗破碎阻力很大，但其抗壓強(qiáng)度僅為354.2289.9MPa,和鐵礦（428.4264.6MPQ及鐵燧巖（333.6285.3MPa）的相近似.

10、但它的抗沖擊強(qiáng)度為81.351.9Nm,卻比鐵礦（53.934.3N-m）和鐵燧巖（50.026.5Nm）的高許多。粉碎機(jī)械的部件運(yùn)動時(shí)會產(chǎn)生沖擊，與礦石接觸處有應(yīng)力集中，故對沖擊的阻力比抗壓強(qiáng)度更接近于抗破碎的能力。工藝試驗(yàn)可分為兩大類。一類是模擬粉碎機(jī)械的施力狀況，如落重儀和擺式儀：另一類斥用同型而尺碼小的設(shè)備做試驗(yàn)，如用試驗(yàn)室型磨機(jī)測可磨性.正因?yàn)榇骶S斯等人的傳統(tǒng)理論有一定缺陷，所以多年來有許多研究者企圖修正它，使它更完善.如：有的考總了鋼球的滑動而對求得的上升高度進(jìn)行修正；有的認(rèn)為磨機(jī)內(nèi)的球荷運(yùn)動狀態(tài)不只是拋落及瀉落兩種狀態(tài)，而應(yīng)該還有介于兩者之間的混合式，并認(rèn)為這三種運(yùn)動狀態(tài)隨磨礦條

11、件而彼此相互轉(zhuǎn)化，甚至進(jìn)步提出與戴維斯等人理論不同的見解，認(rèn)為磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)和物料存在一個“微微移動的內(nèi)核”,下落的運(yùn)動軌跡不是拋物線，是一條復(fù)雜曲線，最后還導(dǎo)出介質(zhì)和礦石的運(yùn)動軌跡方程式，等等。大孤山鐵礦石是祓山式鐵礦石的一種，是一種典型的磁鐵礦石，具有品位低、粒度細(xì)、組成復(fù)雜的特點(diǎn)，在磁鐵礦石中屬相對難選礦石。礦石的自然類型有磁鐵石英巖、角閃（綠泥）磁鐵石英巖、假彖赤鐵石英巖、假象赤鐵磁鐵石英巖等。大孤山鐵礦石中磁鐵礦多為他形半自形，部分呈自形的磁鐵礦多呈包裹體形式產(chǎn)出：鐵礦石中石英多為他形，一般為中細(xì)粒，石英的粒度大小不等，較粗的石英表面比較純潔，足由覓結(jié)晶作用形成的：較細(xì)的石英表面純度較低

12、，內(nèi)部常見鐵礦物包裹體和氣液包體。礦石的結(jié)構(gòu)以粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主，伴有交代結(jié)構(gòu)、包含變晶結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)；礦石的構(gòu)造以條帶狀和隱條帶狀為主，伴有揉皺狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等，塊狀構(gòu)造礦石中鐵礦物和脈石礦物的粒度偏細(xì)，鐵礦物團(tuán)聚粒少，但自形程度高.生產(chǎn)實(shí)踐與工藝礦物學(xué)分析均表明，大孤山鐵礦石具有"細(xì)”和“雜”的特點(diǎn).鐵礦物侵染粒度細(xì)是大孤山鐵礦石的i個特點(diǎn)大孤山鐵礦石中，粒徑小于0.079mm的鐵礦物含量占鐵礦物總含量的81.87%,鐵礦物平均粒徑為0.038mm,微細(xì)粒級(00.010mm)鐵礦物含量為7.88%；粒徑小于0.079mm的脈石礦物含試占脈石礦物總含皇的56.88%,

13、脈石礦物平均粒徑為0.053mm,微細(xì)粒級(00.010mm)脈石礦物含量為5.31%可見，無論是鐵礦物還是脈石礦物，細(xì)粒級別的含量都較高，并且鐵礦物的平均粒徑要小于脈石礦物的平均粒徑.礦石組成復(fù)雜，礦石所含礦物種類多是大孤山鐵礦石的另一個特點(diǎn)。大孤山鐵礦石的主要類型有磁鐵石英巖、角閃磁鐵石英巖、假欽磁鐵石英巖，屬高硅、低硫、低硫、酸性礦石.根據(jù)地質(zhì)部門提供的資料，大規(guī)山鐵礦石所包含的鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、假象赤鐵礦及半假象赤鐵礦，還有少就的褐鐵礦、菱鐵礦及硅酸鐵礦物；脈石礦物主要為石英，其次為綠泥石、角閃石、含鐵陽起石、鐵鎂閃石、鐵白云石、方解石和磷灰石等.針對大孤山鐵礦石所具有的性質(zhì)和選礦廠的生產(chǎn)實(shí)際情況，磨礦作業(yè)在整個分選過程中顯得尤為乘要，特別是磨礦產(chǎn)物的粒度組成對后續(xù)作業(yè)有很大的影響大孤山鐵礦石工藝礦物學(xué)研究表明：大孤山磁鐵礦石中鐵礦物的嵌布粒度較細(xì)，在0.04mm左右，這使得大孤山險(xiǎn)鐵獷右?；锏脝J品位的飲精礦，在濟(jì)礦作業(yè)階段就必須細(xì)磨，但是細(xì)磨在一定程度上會造成過磨，形成金屈流失，影響選礦技術(shù)指標(biāo)2007年5月16日對大孤山選礦廠磨礦車間一段磨礦