球磨机介质工作理论及发展

导读:提高矿物离解的选择性，即选矿前是待分选的矿物粒子之间相互分离；改善磨矿产品的粒度组成特性，是磨矿的粒度符合选矿要求；提高能量媒介体的能量转换效率，即科学选择磨球尺寸和运动形态，使磨球更好的完成自身能量传递任务；降低球磨介质的消耗，如何调节磨球参数和运动状态，是磨球消耗量降低，同样是球磨介质工作理论的问题；提高磨矿作用的针对性，即根据不同的物料的抗破碎来选择磨矿条件。

球磨机介质工作理论及发展 球磨机过程是一个复杂多变的生产系统，影响因素众多，且各个因素相互影响制约，研究起来十分困难。

长期以为，对球磨机运动进行准确的描述是广大学者期待解决的剖。

当然已经取得不少成就，但这些成果仍有一定的局限性和条件性。

对于球磨介质而言，只能对磨球抛落运动这一特殊状态进行定量的数学描述，泻落状态也只能进行定性的描述。

对于球磨机的工作理论研究得也不是很透彻，许多基本的问题也只能借助经验或公式来解决。

有关球磨机介质相关工作理论的研究，这方面的代表性学者有戴维斯等人。

他们具体的研究方法研究的方法是：在玻璃端盖的实验室球磨机中进行实验，并使用高速摄影相机摄下球磨机内磨球的运动轨迹。

最后并确定了磨球在作抛落运动时，其轨迹是由圆弧及抛物线组成的。

并采用数学分析的方法建立磨球的圆周运动及抛物运动基本方程式，用此方程式求解磨球在运动轨迹上各特殊点的几何位置，进而从数学上定量地描述磨球运动的轨迹。

按照他们得出的研究成果，只要知道了球磨机规格、转速率及装球率，便可以求解磨球运动的各种问题，如临界转速率、由泻落运动进入抛落运动的界限、磨球运动的动能、最大的抛落高度、合适的装球率、磨球能态的调节等，直至可以计算球磨机需用的功率等。

Davis等人的磨球运动理论相当是比较严密及完整的，而且到现在也还没有更完善的理论可超越他们。

当然这些传统的理论也有一些缺陷，因为他们是在球磨机内只装磨球且磨球间无滑动、相互间没有作用的假设前提下推导出来的，其推导的结果当然与实际有出入的。

实验及生产实践表明，当球磨机内球荷充填率达到40%~50%时，磨球基本无滑动，这与他们的推导假设的前提条件是相符的，而且在实际工业生产中的球荷的充填率在40%~50%之前，正好符合上述理论的要求。

因此，Davis他们的理论还有一定的应用价值。

当球磨机内的球荷充填率低于40%，磨球会出现严重的滑动现象，这与该理论推导时的假设前提条件不相符合，当然不能用此理论来解决问题。

像近来出现的超临速球磨机，因为在超临速下的球荷充填率已减至40%~20%，球磨机工作时磨球存在着严重的滑动现象，并且磨球与磨球之间及磨球与衬板之间存在剧烈的相对滑动，像这种情况下不能用该理论分析的。

在研究球磨机磨球运动工作理论时，有几个问题是必须研究的。

提高矿物离解的选择性，即选矿前是待分选的矿物粒子之间相互分离；改善磨矿产品的粒度组成特性，是磨矿的粒度符合选矿要求；提高能量媒介体的能量转换效率，即科学选择磨球尺寸和运动形态，使磨球更好的完成自身能量传递任务；降低球磨介质的消耗，如何调节磨球参数和运动状态，是磨球消耗量降低，同样是球磨介质工作理论的问题；提高磨矿作用的针对性，即根据不同的物料的抗破碎来选择磨矿条件。

因此，分析球磨介质工作理论只研究磨球运动是不全面的，只有同时研究磨球的工作参数及力学状态才能是磨矿介质工作理论更为完善。

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球磨机介质工作一定要研究的五大问题

球磨机介质工作一定要研究的五大问题 山川山川球磨机的磨矿作用是由于钢球的运动造成的，所以，研究球磨介质工作理论首先要研究钢球的运动规律，而戴维斯等人的传统理论即是研究磨机内钢球运动规律的。

但是，作为山川山川球磨机介质的工作理论，应该包括更宽的范围，下述是球磨介质工作理论必须研究的问题。

第一大问题：提高矿物解离的选择性。

无论是金属矿还是非金属矿的选矿，选矿前磨矿的目的首先是使待分选的矿物粒子之间实现相互解离。

使待分选矿物粒子充分单体解离，既是选矿的前提条件，也是评价磨矿产品质量的首要标准。

为了实现矿物粒子之间的充分单体解离，应使矿物粒子的解离行为具有选择性，即沿不同矿物粒子之间的结合面解离。

如何正确地选择钢球的工作参数及能态，使钢球对矿块的破碎朝着提高矿物解离选择性的方向进行，这是实现磨矿目的的问题，自然也是磨矿介质的工作理论问题。

第二大问题：改善磨矿产品的粒度组成特性。

选矿前的磨矿从工艺上说属矿物入选前的准备作业，它要为选矿准备待选矿物单体解离充分及粒度适合选矿要求的物料。

因为任何选矿方法均受粒度限制，也均有一个有效的粒度范围，超出这个范围的过粗及过细粒级均难以有效分选。

因此，如果使矿物充分单体解离是磨矿的第一目的，那么使磨矿产品的粒度适合选矿要求就是磨矿的第二目的。

使磨矿产品的粒度适合选矿要求，是选矿的必要条件，也是评价磨矿产品质量的重要标准。

如何科学地选择钢球尺寸及配比，使磨矿产品的粒度适合于选矿要求，同时减少有害的过粉碎粒级的含量，这同样是如何更好地实现磨矿目的的问题，这当然也是磨矿介质工作理论问题。

第三大问题：提高能量媒介体的能量转换效率。

磨矿过程既是一个能耗巨大的过程，又是一个能量利用率极低的过程。

岂有研究磨矿介质工作理论而不涉及提高能量效率的道理？磨矿过程是一个功能相互转变的力学过程，而这个功能的相互转变正是通过磨矿介质来实现的。

这里，钢球尺寸及运动状态的选择都直接影响着能量转换效率的高低。

因此，科学地选择钢球的尺寸及运动状态，是使钢球如何更好地完成自身能量传递媒介体的任务，显然，这也是球磨介质的工作理论问题。

第四大问题：降低球磨介质的消耗。

在山川山川球磨机工作过程中，钢球作为破碎体实施破碎力而破碎矿块。

在此过程中，钢球必然遭到矿石块的抵抗，钢球将矿块破碎了，同时，钢球自身也遭到矿块的磨损。

由于矿石一般是比较硬的物料，故钢球的磨损也是比较严重的。

另外，磨矿中也出现钢球与钢球互相磨损及钢球与衬板互相磨损的情况，这些硬度大的钢件之间的相互磨损比钢球与矿石之间磨损更为厉害。

磨矿介质既要磨矿就要被磨损，而且这种磨损是很大的。

理论及实践均说明，在材质一定的情况下，钢球的磨损直接与钢球尺寸相关，并且与钢球直径的某次方成比例。

因此，如何调整介质参数及运动状态，使磨矿介质的耗量降低，这同样是球磨介质的工作理论问题。

第五大问题：提高磨矿作用的针对性。

磨矿的对象是岩矿，不同的岩矿有不同的岩矿结构及力学强度，因而也具有不同的可磨性。

不管岩矿的力学结构及强度，以不变应万变的办法对各种岩矿实施相同的破碎作用，这种做法绝不会收到好的磨矿效果。

只有针对岩矿的结构及力学强度来选择相适应的磨矿条件，才可能得到好的磨矿效果，即是说，要提高磨矿的针对性。

实际上，提高磨矿的针对性就是对岩矿的抗破碎力学性能开展研究，根据岩矿的抗破碎性能来选择磨矿条件，主要是选择磨矿介质的参数及力学状态。

因此，对岩矿的抗破碎性能研究应当是球磨介质的工作理论问题。

认真分析以上五个问题，它们无一不和磨矿破碎体钢球的参数及力学状态密切相关。

事实上，既然磨矿是靠破碎体钢球对矿粒的破碎来实现的，那么，破碎能否实现及破碎后的效果如何当然得由破碎体钢球的参数及力学状态来决定。

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抛落式状态球磨机的运动理论

抛落式状态球磨机的运动理论 以前已经说过，球磨机在离心式运动状态下不发生磨矿作用，应该避免此种状态的出现，故对其破碎介质（钢球）的运动不作研究。

当其破碎介质作泻落式运动时，目前仅能对运动状态作定性描述。

当破碎介质作抛落运动时，用拍摄球磨机内介质的运动状态来研究介质的运动规律。

这种研究从20世纪20年代末已经开始，豪尔泰恩、戴维斯、列文松和我国的学者王文东等，都先后做过这方面的工作。

球磨机开始工作时，在离心力和摩擦力的作用下，其破碎介质与回转体一起转动。

任何一层球的运动轨迹为一圆周，其中心为回转体中心，半径定义为R。

当球与筒体一起转动而被提升到一定高度后，就会出现球的离心力小于球的重力的向心分力，此种情况下，球就会以回转体的圆周速度v为初速度离开筒壁作抛物线运动。

下落后，重又回到圆的轨迹上。

在运转过程中，球在球磨机内即按圆与抛物线的轨迹而地运动着。

我们以筒体内最外层的任一个球的运动为便，来研究球在球磨机内的运动规律。

为了使讨论简化，现作如下假设； 1、在轴向各个不同的垂直断面上，钢球的运动状态完全相似； 2、球与筒壁及球与球间无相对滑动； 3、略去钢球的直径不计，因此最外层球的回转半径可以用筒体内径一半表示。

以上给大家介绍了下抛落式状态球磨机的运动理论，希望对大家了解球磨机有一定的帮助，作为专业生产球磨机的厂家，有问题可随时联系我们， 同时欢迎您来我厂参考考察。

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