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磨矿介质形状对磨矿机性能的影响研究

磨矿机主要是依靠磨矿介质与矿物发生冲击作用而进行研磨的,因此,考量一台磨矿机的性能,磨矿介质的选择占据很大因素。本文简单先容了两种常见的球磨及棒磨介质,另外还提出一种新的段球形磨矿介质,并就这三种进行了分析对比及试验研究。

球磨机

 

一、三种磨矿介质

1、球形磨矿介质

球形介质制作工艺简单,损耗后不易变形,在磨矿过程中可以 研磨和冲击两种作用力,是国内矿山普遍采用的磨矿介质。但是球形磨矿介质在破碎时呈点接触,在接触点上的作用力大,容易形成接触点上高度的应力集中,磨矿过程中破碎作用比研磨作用更容易发生。同时,由于在接触点上的破碎力过大,破碎力作用精确性差,故选择性解离差,过粉碎现象严重,特别是一段磨矿往往含有部分大尺寸钢球,抛起后下落冲击力较强,导致矿石极易过磨。

2、棒形磨矿介质

棒形介质的磨碎过程为线接触,可以产生破碎粗粒、保护细粒的作用,所以采用棒形介质的磨矿机产品粒度均匀,过粉碎轻。但是棒形介质只有绕轴向的转动性能好,其它方向不能转动,而且棒形单位体积的介质表面积小,所以一般情况下棒形介质磨矿效率较低。同时,工业生产上棒形介质磨损到后期易造成缠绕,极大地降低磨机工作效率。

棒磨机

 

3、段球形磨矿介质

为发挥球形和棒形磨矿介质各自优势,在不降低磨矿效率的同时减轻过磨程度,经研究,提出了段球形磨矿介质概念。该介质中间为一段钢棒,两侧各为直径相等的半球形,具体外形见图2。从严格意义上说,段球形介质是球形和棒形的综合体,其表面积大,且转动性能好,在有点接触保证磨矿效率的同时,又具有线接触可减轻过粉碎。

为深入探索段球形磨矿介质作用 ,本次研究根据钢棒段长度不同,设计出短段球、中段球和长段球3种介质(尺寸比例见下图)。

3种介质尺寸比例

 


二、试验研究结果

从不同形状磨矿介质试验结果可以看出如下结果:

1、球形磨矿介质工作效率 ,但其过磨现象严重,是棒形介质的3.4 ;相反,棒形介质磨矿效率 ,仅为球形的85%,但过磨最轻。

2、段球形介质各项数据均介于球形和棒形之间,说明该介质即能保持球形研磨面积大、效率高的特点,又能发挥棒形保护细粒、过磨轻的优势,符合设计的预期想法。

3、段球形介质随着中间钢棒长度的增加,其磨矿效率逐渐降低,过磨现象也相应减轻,其中长段球比短段球降低40%。

由上述先容可知,三种形状的磨矿介质在磨矿机的应用上各有优缺点,其中以新提出的段球形介质为 ,过磨现象轻,磨矿效率又高,磨矿机生产厂家在可将该形状磨矿介质作为 对象进行进一步的深入研究。

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