用棒磨机制砂的弊端

导读:、两端进料或加水不等制砂用的棒磨机一般都是端进料、端加水而中间周边排料的。

用棒磨机制砂的弊端 棒磨机本身是矿山用于磨矿的一种粗磨设备，70年代初，由于水电建设的需要而被用来生产人工砂，至今已有20年的历史。

20年的应用实践表明，棒磨机用于制砂，虽然具有设备结构简单，对岩石的适应性较好，所制得的砂粒度分布特性好、细度模数易于调整等一些优越性，但也存在着一些不可忽视的，难以克服的缺点。

这些缺点的存在，即使得生产管理复杂化，带来许多麻烦，又使能耗物耗增加，增大工程投资，有时还因为产品的质量波动而使工程的建设质量受到影响。

因此，全面地了解用棒磨机制砂的利弊，无论是对合理地选择制砂设备，还是正确地操作，管理棒磨机都是大有益处的。

同时，对改造棒磨机和研制新型制砂机具有也不无参考价值。

运行操作条件复杂，难于达到最优工况: 用于水工混凝土的人工砂，一般都具有3个方面的质量要求，即细度模数，石粉含量和颗粒形状。

除质量要求外，在数量方面还希望尽可能提高棒磨机的处理能力，减少过粉碎现象，以提高制砂工效，降低成本砂的成本，节约工程投资。

因此，产品的细度模数，石粉含量及棒磨机的处理能力（即实际生产率）等即成为生产控制的最终目标，而这些控制目标的实现，受到两大类因素的影响。

一类是无法改变的因素，包括被磨碎岩石的物理力学性质及岩块的形状（是卵石还是碎石）；另一类是可以调节的因素，即棒磨机的运行操作条件，包括进料量、进料的最大粒径及其粒度分布、料浆浓度（加水量）、装棒量、最大棒径及各级磨棒的比例（即级配）、磨筒的工作转速及其衬板的表面型式、排料口的大小等等。

实际生产中，要想达到控制目标，就得根据所磨碎的岩石的物理力学性质确定适当的运行操作条件。

然而，各工程所磨碎的岩石都是不同的，因而一个工程不能直接套用另一工程的生产经验，而必须经过具体试验来确适合本工程的棒磨机最佳运行操作条件。

而这种试验涉及的因素很多，试验操作复杂，即使采用 正交试验法进行优选，也需要进行16次或27次，乃至更多次的试验。

试验过程中，为了调整装棒量、最大棒及磨棒级配等因素，需要将粗笨的磨棒装入、取出，来回折腾，费时费力。

更重要的是，有些十分重要的影响因素，由于不便调节而不能纳入试验，因而严重地影响了试验成果的正确性。

在实际试验过程中，磨筒的工作转速及衬板的表面型式这两个直接决定磨棒的提升高度和回落形式，显著地影响产品的产量和质量的极重要因素，就都是因为无法调节而不得不当作固定因素来处理的。

另外，被纳入试验的各影响因素的水平值，都是靠主观印象确定的，没有什么可靠的依据。

由于这两方面的原因，由试验得到的运行操作条件只能是一种相对最优组合，而不可能是真正的最优组合，按此条件生产，结果常不理想，有时甚至很糟糕。

例如，某用户曾花很大的精力选出一组最优运行条件，但按此条件生产，却问题成堆，不仅设备故障频繁，而且断棒十分严重，产量上不去，质量更无法保证。

后来，对此条件组合进行一些调整，如减少加水量，减少棒径等，才使生产状况好转。

象这样的例子很多。

事实上，不少工程中所选出的运行操作条件是否真正属于最优条件，都是值得怀疑的，虽然按这些条件生产未见异常，但与其它工程相比，却有明显的差距。

例如，MBS2100×3600棒磨机的铭牌处理能力为https://www.flowerba.com/，https://www.flowerba.com/或/h，而实际处理能力最低的仅20t/h；成品率最高的达86%，最低的则仅60%左右。

由此可见，有些最优条件并非真优。

还有，棒磨机的工作条件有时会不可避免地发生一些变化，如被磨碎岩石的力学性质的变化，供料系统中阀门堵塞或皮带跑偏而造成棒磨机供料不足等，然而，其它一些运行条件却不能随之而及时地作出相应的调整，因而对维持正常生产也会带来不利的影响。

这些都说明，要想使棒磨机处于最优工况是很困难的。

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棒磨机磨损特性的使用

棒磨机磨损特性的使用 棒磨机的磨矿特点，决定了压条和衬板磨损的非均匀特性，主要表现为： 1、沿筒体轴向磨损的非均匀性，同球磨机相比，棒磨内物料的流动速度较小，棒荷不能有轴向移动，难磨的颗粒堵塞在棒群的间隙，起筑坝作用而限制物料通过。

难料中粗、硬矿石累积在棒磨机给料端，造成给料端压条衬板快速磨损。

从给料到排料端，物料粒度愈来愈细，内衬磨损理应愈来愈小，但事实并非如此。

棒荷在提升和抛落过程中，并不一定沿轴向平行落至衬壁，因为断棒及其导致的棒群紊乱在所难免。

棒的端部率先触及棒磨机两端内衬，使其磨损严重，而中间部分的内衬磨损较轻。

所以磨损特点是：由给料端至排料端，最强—较强—弱—较弱—一次强。

2、压条表面磨损的非均匀性，压条提升棒荷及物料的一侧磨损比另一侧要严重得多。

两侧面磨损的极不均匀性，几乎使用压条的使用寿命减半。

西盟锡矿更换下来的压条中，磨损后残余厚度在12~50毫米内变化。

这种不均匀磨损特性，使压条重量磨损率仅为52%时就不能使用。

因此，针对棒磨机内衬磨损特性，采取措施减小压条及衬板磨损的不均匀性，就能延长使用寿命。

按磨损特性使用压条及衬板最重要的是在压条的提升一侧磨损到适当厚度时，即将压条调向使用，让另一侧变为提升侧。

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棒磨机断棒原因浅析

棒磨机断棒原因浅析 1、前言 棒磨机运行过程中，磨棒常发生两种不同形式的破坏。

一是因岩块的棱角的钉扎、刻划与犁削而引起的磨损，一是因与岩块等撞击而引起的冲击断裂。

其中，磨损是绝对的，不可避免的，无论采用何种棒磨机和磨棒，也无论磨碎什么样的岩石和采用什么样的操作条件，都难以避免。

断裂则不同。

虽然不少工程在使用棒磨机时都出现过磨棒断裂，有些工程断棒现象还很严重，但有些工程断棒甚少，个别工程甚至完全无此现象发生。

例如，某工程使用MBS2100×3600棒磨机磨碎粒径为5~40mm，抗压强度高达160~330MPa的石英岩和石英砂岩，尽管其进料量远超过铭牌值，但却很少断棒；另一工程用同样的棒磨机磨碎粒径为5~20mm、石灰岩和白云岩约占60%，砂岩和石英砂岩约占37%的卵砾石时，其进料量仅（30~35）×10(3)kg/h，亦很少断棒；还有一工程使用MBS1500×3000棒磨机磨碎抗压强度为200MPa的花岗岩和花岗闪长岩，虽然进料粒径为5~20mm，进料量为11×10(3)kg/h，却根本未出现过断棒。

这些说明，断棒与磨损不同，它不是绝对的，不可避免的。

相反，只要弄清其原因，并采取相应的措施，就可以避免，至少可大大减少断棒数。

2、引起磨棒断裂的原因 引起磨棒断裂的原因是比较复杂的。

除了磨棒本身的机械能过剩，以致在转换成岩石的破碎功及某些相应的，不可避免的无用功之后还剩余较多的能量这一原因外，磨棒的平行排列秩序扰乱，也是一个极为重要的原因。

磨棒，即具有一定直径的圆形钢棒，属细长杆件，其长径比常高达30~80。

这些细长杆堆积在一起，只有其纵轴保持平行，且其断面呈“梅花”形排列，才能成为最紧密排列，使其所占的空间最小。

即在一定大小的空间范围内所容纳的磨棒最多，磨碎效率最高。

同时，也只有这样排列，才能保证磨棒抛落和泻落时砸在其下层棒缝中的岩块上，而不致于其下层磨棒直接发生撞击，磨棒在与岩块撞击时所受到的冲击作用力才能成为沿其长度方向分布的分散力，并为冲击压力。

只有这样，才能充分利用磨棒的强度，充分发挥其承载能力。

正常情况下，磨棒能在重力的作用和磨筒这一边界条件的约束下自动地形成这种规则的排列，即使是在磨筒转动时，也是如此。

这是因为，磨棒的断面为圆形，无论它们如何紧密排列，棒与棒之间总是存在着条状的槽形缝隙。

由于重力的作用和磨筒的转动，上层磨磨总会不由自主地滚入下层磨棒的槽形缝隙中，使自己处于低能位置。

而上层磨棒一旦落入下层磨棒间的缝隙，便将受到其中“卡”在其中而处于稳定状态，如果没有一定的力作用，它是不可能超过“槽坎”而改变其平行排列状态的。

但是，如果磨棒间的某一条缝隙局部被堵，则与其对应的上层磨棒的一端便将抬起而成为歪斜状，若某条缝全部或大部被堵，则其对应的上层磨棒将完全失去此缝的约速而变得较为自由。

此时，该棒只要受到一个较小的外力作用，便会改变原来的“姿势”，变为斜卧。

一磨棒倾斜后，它与周围其它磨棒的空间位置关系便由平行变为斜交，磨棒间的线接触关系也相应地变为点接触。

这样，其它磨棒回落时，便不再是砸在岩块上，而是砸在下面歪斜的磨棒上，形成磨棒与磨棒直接撞击；而且其撞击力也不再是沿棒纵向分布的冲击压力，而是作用在接触点处的集中力；这种力作用的结果，既使磨棒中的应力恶化。

在此应力作用下，原来内部没有明显缺陷的磨棒可能因局部应力过大而产生缺陷，原来已有明显缺陷的磨棒则将在其缺陷处产生应力集中，促使这些缺陷发展，扩大，最后导致磨棒断裂。

事实证明，只要有一根磨棒发生歪斜，便可能导致上述结果，甚至还会很快引起其它磨棒排列的紊乱，造成所谓的“乱棒”，形成严重的断棒现象。

许多因素都可以引起磨棒歪斜，其中常见的主要有以下一些。

、装棒量偏少或进料量偏多 装棒量的多少，关系到磨棒被提升的高度及对被破碎岩块的冲击次数，冲击力大小和有效研磨面积的大小等，它对棒磨机的生产效率有很大的影响。

试验研究表明，湿式棒磨充填率在40%~45%时较好。

但国内大多数工程都低于此范围，少数仅为30%左右。

由于装棒量太少，磨棒的抛落和泻落所占的比重也相应减少，生产效率降低，进入磨内的石块不能及时地破碎到较细的程度而被水冲出磨机，只能破为较粗的颗粒夹在棒缝中等待进一步破碎。

这样，棒缝常被石屑填满而失去对上层磨棒的约束作用，引起磨棒排列状态的改变。

进料量偏多，亦容易造成“消化不良”而引起同样的结果。

、两端进料或加水不等 制砂用的棒磨机一般都是端进料、端加水而中间周边排料的。

显然，磨机两端的进料不等，易使磨棒歪斜。

而当供料皮带的轴线与磨轴成垂直布置时，皮带跑偏会引起两端进料不等；二者成平行布置时，因石料的运动惯性，更难保证两端进料均匀。

如果采用由摇臂摇动的分料斗交替地向磨机两端供料，则将人为地造成两端的进料不等，不仅不能避免断棒，实际上还会增加磨棒歪斜和断裂的机会。

若两端加水不等，则其排料亦不相等，其结果相当于进料不等。

特别是磨碎卵石时，因卵石粒圆面光，容易滚动和弹跳，加水多的，一端的卵石将被水冲离磨端，甚至直接由排料口排出，造成一端料多，一端料少，使磨棒歪斜。

、进料粒径过大 进料的最大粒径取决于棒径的大小，一个直径为25mm的球形石子即可填平两根φ100的磨棒间的缝隙。

若石子的粒径更大，且其韧性很好时，将难于破碎。

它们堵在棒缝中，将使其上面的磨棒失去棒缝的约束。

虽然进料的粒径有筛网严格控制，但超径现象总是难免的。

而只要有超径，磨棒就可能歪斜。

采用中石（最大粒径为40mm）制砂，就更不用说。

、不合格的磨棒剔除不及时 磨棒磨损到一定程度后，便易弯曲和断裂。

弯棒和断棒若不及时剔除，将进一步引起其它磨棒的排列紊乱。

但运行人员看不到磨机内的磨棒。

因此，不能及时发现弯棒和断棒，只能定期打开磨棒机检查。

这种检查常成为马后炮。

同时，由于磨内装棒多，空间小，加上磨棒笨重，想彻底清除已经弯曲和断裂，以及即将弯曲和断裂的磨棒，也是很困难的。

因而，常常留下一些隐患。

、磨内部件脱落 磨筒内都装有衬板。

衬板由螺栓坚固在磨筒壁上。

在磨棒的巨大冲击作用下，坚固螺栓很容易松动，甚至被剪切而造成螺栓与衬板脱落。

衬板既大又不容易破碎，它们脱落后会造成什么结果，是不难想象的。

、磨棒的含碳量偏低 磨棒受力的特殊性，要求它既具有良好的冲击韧性，又具有一定的硬度和刚度，一般来说，含碳量为的热轧钢较适于用作磨棒。

但迄今为止，国内几乎都是选用40号至50号钢作磨检点。

这些钢材的平均含碳量仅，虽然其冲击韧性良好，但硬度和刚度却较低，容易磨损和弯曲。

使用过程中易因弯曲而引起其它磨棒的排列紊乱。

3、结论 棒磨机运行时，磨内磨棒的平行排列秩序被扰乱，造成磨棒之间互相撞击，致使磨棒的受力情况恶化，是导致磨棒断裂的根本原因之一。

而棒量偏少或进料量偏多，磨机两端进料量或加水量不等，进料粒径过大，不合格的磨棒剔除不及时，机内部件脱落，以及磨棒含碳量偏低等，都能造成磨棒歪斜，扰乱其平行排列秩序，导致磨棒断裂。

相关设备：球磨机、mqg管磨机、塔磨机。

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