球磨機(jī)中鋼球的主要作用是對(duì)物料進(jìn)行沖擊破碎,同時(shí)也起到一定的研磨作用。因此,鋼球進(jìn)行級(jí)配的目的,就是要滿足這兩方面的要求。粉碎效果的好壞直接對(duì)粉磨效率產(chǎn)生影響,并終影響球磨機(jī)產(chǎn)量,能否達(dá)到粉碎要求取決于鋼球的級(jí)配是否合理,主要包括鋼球大小、球徑級(jí)數(shù)、各種規(guī)格球所占比例等。確定這些參數(shù)除了要考慮球磨機(jī)規(guī)格大小、球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品細(xì)度要求等因素外,還要考慮入磨物料的特性(易磨性、粒度大小等)。
要使物料得到有效粉碎,在確定級(jí)配時(shí)必須遵循這樣幾個(gè)原則:
首先,鋼球要有足夠大的沖擊力,使球磨機(jī)鋼球具備足夠能量以擊碎顆粒物料,這與鋼球的大球徑有直接關(guān)系。
其次,鋼球?qū)ξ锪弦凶銐蚨嗟臎_擊次數(shù),這與鋼球填充率和平均球徑有關(guān)。當(dāng)裝填量一定時(shí),在保證足夠沖擊力的前提下,盡量減小研磨體直徑,增加鋼球個(gè)數(shù)來提高對(duì)物料的沖擊次數(shù),以提高粉碎效率。
后,物料在磨機(jī)內(nèi)有足夠的停留時(shí)間,以保證物料被充分粉碎,這就要求所配鋼球要有一定的控制物料流速的能力。
所謂兩級(jí)配球法,就是使用大小兩種不同規(guī)格,并且二者直徑相差較大的鋼球來進(jìn)行級(jí)配。其理論依據(jù)是,大球之間的空隙由小球來填充,以充分提高鋼球的堆積密度。這樣,一方面可提高磨機(jī)的沖擊能力和沖擊次數(shù),符合研磨體的功能特點(diǎn),另一方面,較高的堆積密度可使物料能夠得到一定的研磨作用。在兩級(jí)配球中,大球的作用主要是對(duì)物料進(jìn)行沖擊破碎,小球的作用一是填充大球間的空隙,提高研磨體的堆積密度,以控制物料流速,增加研磨能力;二是起能量傳遞作用,將大球的沖擊能量傳遞給物料;三是將空隙中的粗顆粒物料排擠出來,置于大球的沖擊區(qū)內(nèi)。
兩級(jí)配球法需要確定以下幾個(gè)參數(shù):
(1)大球直徑的確定。取決于球磨機(jī)規(guī)格大小、入磨物料的粒度和易磨性。一般以多級(jí)配球中的第二級(jí)球徑為準(zhǔn)。如某臺(tái)球磨機(jī)在多級(jí)配球中大球徑為100mm,進(jìn)行兩級(jí)配球時(shí)就應(yīng)選擇直徑為90mm的鋼球。
(2)小球直徑的確定。取決于大球間空隙的大小,也即取決于大球的直徑大小。通常情況下,小球直徑取值為大球直徑的20%-30%比較合適。
(3)大、小球的配比。原則上應(yīng)保證小球的摻入量不影響大球的填充率。一般小球占大球重量的3%-5%。
在多級(jí)配球中,對(duì)鋼球的沖擊力、沖擊次數(shù)、控制物料流速能力的要求都主要依據(jù)平均球徑,就是說受多種規(guī)格球的影響。在兩級(jí)配球中,鋼球的沖擊力、沖擊次數(shù)由大球的直徑來決定,而控制物料流速的能力主要由小球的直徑、裝填量確定,受大球直徑的影響很小,因而緩解了沖擊力、沖擊次數(shù)與控制物料流速能力之間的矛盾。相比之下,兩級(jí)配球法比較簡單,在確定級(jí)配參數(shù)時(shí)容易做到綜合考慮。
隨著物料硬度和粒度的增大(可由混合材的不同摻量體現(xiàn)出來),多級(jí)配球中鋼球的沖擊力與物料流速控制能力之間的矛盾表現(xiàn)就越突出,因而產(chǎn)量下降較明顯。而在兩級(jí)配球中則不存在這個(gè)矛盾,因?yàn)樗梢酝ㄟ^大、小球來分別滿足物料對(duì)沖擊力和流速控制能力的要求,因而產(chǎn)量變化不明顯,體現(xiàn)出兩級(jí)配球的好性。
采用二級(jí)配球還可減少清倉次數(shù),只需根據(jù)球磨機(jī)產(chǎn)量、電流、細(xì)度及粉磨物料的球耗比進(jìn)行定期補(bǔ)充,除特殊情況外,一般不停機(jī)清倉,提高了球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率。
結(jié)論
當(dāng)物料粒度小、易磨性好時(shí),宜采用多級(jí)配球,因?yàn)榇藭r(shí)提高鋼球的沖擊次數(shù)是主要的。反之,當(dāng)物料粒度大、強(qiáng)度高時(shí),提高鋼球的沖擊力是關(guān)鍵,故采用兩級(jí)配球能體現(xiàn)出明顯的好性。
兩種配球的使用效果受物料變化的影響程度有較大差別,多級(jí)配球?qū)ξ锪系淖兓容^敏感,球磨機(jī)產(chǎn)量波動(dòng)較大。兩級(jí)配球?qū)ξ锪系淖兓磻?yīng)則不太敏感,產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定。也就是說,當(dāng)物料的易磨性越好時(shí),多級(jí)配球產(chǎn)量增加的幅度要高于兩級(jí)配球。反之,多級(jí)配球產(chǎn)量下降的程度又超過兩級(jí)配球。因此多級(jí)配球適用于粒度較小、易磨性較好的物料,兩級(jí)配球適用于粒度較大、易磨性較差的物料。
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