球磨機磨礦效率及優(yōu)轉速率研究分析

目前針對球磨機的理論適宜轉速率的研究已經(jīng)有很多，但基本上都是以鋼球降落時(shí)能量或沖擊功率推導出來(lái)的。沖擊破碎和研磨破碎是物料的主要破碎形式，采取不同的破碎形式對磨礦效率影響很大，確定優(yōu)轉速率時(shí)應綜合考慮物料的破碎形式。

球磨機

一、球磨機碰撞能量和磨礦效率

1、任意層鋼球的脫離角

假設鋼球做分層運動(dòng)，不計鋼球與襯板以及鋼球與鋼球之間的相對滑動(dòng)，將運動(dòng)中的鋼球分為數十層，任意層的層次為鋼球球心到球磨機中心的距離。

球磨機鋼球

2、碰撞速度

鋼球降落與物料發(fā)生碰撞時(shí)，鋼球與物料之間的相對切向速度就是碰撞速度。

3、單位時(shí)間碰撞能量

假設鋼球具有單一的半徑和質(zhì)量。由于各層鋼球不存在滑動(dòng)，且鋼球運動(dòng)是連續的，鋼球與物料的碰撞能量包括徑向碰撞能量和切向碰撞能量。球磨機工作時(shí)，鋼球與物料單位時(shí)間總的徑向碰撞能量，鋼球與物料單位時(shí)間總的切向碰撞能量，故鋼球與物料單位時(shí)間總碰撞能量為單位時(shí)間切向碰撞能量與總碰撞能量之比稱(chēng)為切向碰撞能量比。

4、磨礦效率

球磨機工作中，徑向碰撞能量對物料起沖擊破碎作用，切向碰撞能量對物料起研磨磨礦作用。

二、球磨機單位時(shí)間各種碰撞能量分析

取鋼球的層數為11層，對球磨機的填充率進(jìn)行了詳細的計算，并得出了不同轉速率所對應的填充率。

在轉速率為0.6~0.9范圍內，單位時(shí)間內徑向碰撞能量、切向碰撞能量和總碰撞能量都隨轉速率的增大先增大后減??；而切向碰撞能量比隨著(zhù)轉速率的增大而一直減小。

當轉速率為0.79時(shí)，單位時(shí)間總碰撞能量大，比外層鋼球、縮聚層鋼球拋落高度大時(shí)所對應的轉速率分別高1.09%和10.92%。

當轉速率為0.84時(shí)，單位時(shí)間徑向碰撞能量大，同時(shí)，切向碰撞能量比高達17.53%，據此可知，仍有部分能量對物料進(jìn)行研磨破碎，其作用也是不可忽略的。

當轉速率為0.62時(shí)，單位時(shí)間內切向碰撞能量大，此時(shí)的切向碰撞能量比為62.89%，仍有很大一部分能量對物料進(jìn)行沖擊破碎。

當轉速率為0.68時(shí)，切向碰撞能量比超過(guò)50%，大部分的碰撞能量都用于對物料的研磨破碎。

三、球磨機優(yōu)轉速率

球磨機在以沖擊磨礦作用為主時(shí)，切向碰撞能量對物料的磨礦能力要比同等的徑向動(dòng)能磨礦能力小得多，但此時(shí)的切向碰撞能量比還比較大，所以不能忽略切向碰撞能量的磨削作用，但以研磨磨礦作用為主時(shí)的情況與此相反。也就是說(shuō)，同等的切向碰撞能量和徑向碰撞能量在物料破碎形式不同時(shí)，其磨礦效果并不同，所以?xún)H以單位時(shí)間碰撞能量的高值來(lái)求優(yōu)轉速率還不夠全面。

采取不同的破碎形式，球磨機的優(yōu)轉速率差別很大。隨著(zhù)沖擊破碎的效果增強，球磨機的優(yōu)轉速率增大，而磨礦效率因子的數值先減小后增大。

物料以沖擊破碎為主，磨礦效率因子所對應的轉速率在0.83~0.84之間，是以沖擊作用為主時(shí)的優(yōu)轉速率。物料以研磨破碎為主，磨礦效率因子所對應的轉速率變化范圍較大。

球磨機廠(chǎng)家

四、得出結論

以特定球磨機為例，通過(guò)對單位時(shí)間切向碰撞能量、徑向碰撞能量、總碰撞能量以及磨礦效率的分析，綜合考慮物料的具體破碎形式，得出以下結論。

1、在轉速率為0.79時(shí)，鋼球與物料之間單位時(shí)間總碰撞能量大；當為0.84時(shí)，單位時(shí)間徑向碰撞能量大；當為0.62時(shí)，單位時(shí)間切向碰撞能量大。在常用轉速率范圍內，切向碰撞能量比隨轉速率的增大而減小。

2、在以沖擊破碎為主時(shí)，單位時(shí)間切向碰撞能量比仍較大，切向碰撞能量對物料的研磨破碎作用不能忽略；在研磨破碎為主時(shí)，物料的沖擊破碎作用也不能忽略。

3、以沖擊破碎為主要破碎形式時(shí)球磨機的優(yōu)轉速率在0.83~0.84之間；以研磨破碎為主要破碎形成時(shí)大磨礦效率因子所對應的轉速率變化范圍較大。

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