球磨機的磨球與節能降耗

曹克忠　王　棟　李　軍

【關鍵詞】磨球 球磨機 鈦鐵礦石

球磨機是鈦鐵礦石被破碎之后,再進行粉碎的關鍵設備。在磨礦過程中,影響磨礦過程的因素很多:鈦鐵礦石的可磨度、給料粒度、產品細度等;磨機規格、型式、襯板形狀等;介質形狀、尺寸配比及材質、介質充填率、磨機轉速率、加球制度、料球比和磨礦濃度等。添加磨球可改變磨機轉速率、介質充填率、料球比和磨礦濃度;球磨機一般以固定的轉速運行,筒體轉速是由皮帶輪或齒輪減速機構決定的。球磨機的轉速直接影響到磨球和鈦鐵礦石的運動狀況及鈦鐵礦石的研磨過程。在不同的轉速下,筒體內的磨球和鈦鐵礦石的運動狀況也不同,當轉速較低時,磨球和鈦鐵礦石隨筒體內壁上升,當磨球和鈦鐵礦石的傾角等于或大于自然傾角時,沿斜面滑下,不能形成足夠的落差,磨球對鈦鐵礦石的研磨作用很小,球磨機的效率很低。當筒體的轉速處于上述二者之間的某一轉速時,磨球被帶到一定的高度后沿拋物線落下,對筒底鈦鐵礦石的撞擊作用最大,研磨效率最高,此時的轉速稱為最佳工作轉速。如果筒體的轉速很高,由于離心力的作用,以致使鈦鐵礦石和磨球不再脫離筒壁,而隨其一同旋轉,這時磨球對鈦鐵礦石已無撞擊作用,研磨效率則很低。球磨機的轉速高低,直接影響磨球和鈦鐵礦石的運動狀況及鈦鐵礦石的磨制過程。所以應保持球磨機的最佳轉速,使球磨機內的磨球具有最大提升高度,這時磨球具有最大的沖擊力,球磨機就能發揮最佳效果。

球磨機的實際工作轉速,受傳動裝置速比及其他條件限制,不可能恰好達到最佳轉速,但都比較接近。國產球磨機工作轉速與臨界轉速比值約在0.74-0.80之間。

球磨機的出力不僅受磨球裝載量的影響,也與磨球直徑有關。要求有一定的球徑及不同球徑的球保持一定比例關系,一般筒體內球徑的尺寸范圍為25-60mm。如果筒體內都是大直徑的球,其沖擊力較大,對擊碎大塊鈦鐵礦石有利,但由于球與球之間間隙大,相對表面積小,擠壓、碾磨作用減弱,對球磨機出力及石粉細度均不利。筒體內小直徑鋼球太多,沖擊力小,會使球磨機出力下降,同時,由于磨球表面積相對增大,會使磨球磨損增加,球磨機電耗隨之上升。

球磨機在運行過程中,由于磨損,磨球重量及直徑都在不斷減小,因此需定期補入新球,以維持一定的磨球裝載量。一般補入的為大直徑球,補球量應根據磨球磨損率及球磨機來確定。

球磨機運行一定時間后,筒體內小直徑磨球數量增多。故一般在運行約3000小時后,需停機清理磨球,以便清除直徑小于15mm的球及已破碎的球,并同時補足新球。

為克服磨球在使用過程中性脆、耐磨性不好的缺陷,對球磨機磨球的更換和補球應采用耐磨性強的高鉻合金鑄球,它的耐磨性能好、抗沖擊能力強、耐腐蝕性強,其耐磨性是低鉻球的2倍以上。既降低了磨球的消耗,又減輕了磨罐內壁的摩擦磨損量,也減輕了對鈦鐵礦石的污染,并延長了磨罐的使用壽命。

實踐證明,通過對球磨機和磨球的一系列的技術和管理措施,球磨機的能耗節約了15-25%,為企業增加了經濟效益,也為企業減少了15%以上的經營成本。