淺析球磨機在冶金礦山的應用與發展

【摘 要】球磨機是選礦廠的關鍵設備之一，隨著科技水平的發展，技術水平的不斷提高，我國對球磨機的研究也取得了很大進展，同時也出現了許多發展的新方向。作者結合日常工作實際情況，簡單分析球磨機在冶金礦山的中應用與發展，僅供各位同仁參考。

【關鍵詞】球磨機 礦山 應用

中圖分類號：TD453文獻標識碼：A 文章編號：1006-6675（2013）15-

引言

在我國選礦的工藝流程是由選前的準備作業為前題，然后再選別作業和選后的脫水作業等組成。絕大多數礦石的選前準備作業可分為破碎、篩分作業以及磨礦、分級作業兩個階段進行。而球磨機是必不可缺的設備。在選礦工藝中，有用礦物往往在礦石中呈細粒嵌布，為分出礦石中的脈石，并把各種有用礦物相互分開，必須將礦石粉碎磨細至0.1-0.3mm，有時需粉碎磨至0.05-0.074mm以下，而粉碎礦石的關鍵設備是各種形式的球磨機，球磨機主要用于對各種硬度的礦石進行粗磨和細磨，以細磨效率最好。球磨機作為傳統的粉磨設備，已經有了100多年的歷史。廣泛應用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電力、醫藥以及國防工業等部門。是選礦廠的關鍵設備之一。

1.球磨機的概述和工作原理

1.1球磨機的概述

球磨機主要由圓柱形筒體、軸承和傳動大齒圈等部件組成，筒體內裝入直徑為 25-150 CM的鋼球或鋼棒，稱為磨介，其裝入量為整個筒體有效容積的25%-50%。筒體兩端有端蓋，端蓋利用螺釘與筒體端部法蘭相連接，端蓋的中部有孔，稱為中空軸頸，中空軸頸支承在軸承上，筒體可以轉動。球磨機筒體上還固定有大齒輪圈。在驅動系統中，電動機通過聯軸器、減速器和小齒輪帶動大齒輪圈和筒體，緩緩轉動。

球磨機是靠介質對物料的沖擊和研磨作用來完成對物料的破碎作用的，在介質對物料的這一破碎力學過程中，介質作為能量的媒介體將外界能量轉變為對物料的破碎力而對物料實施破碎作用。可見，介質的尺寸大小決定著介質攜帶能量的大小，也就決定著對物料實施破碎力的大小，最終決定粉磨效率以及產品的質量特性，影響粉磨的電耗和介質消耗。

1.2 工作原理

球磨機是利用鋼球作為磨礦介質進行磨礦的設備，其結構簡單、性能穩定、破碎比大 （3-100），既可濕磨又可干磨，可用于處理各種礦物原料，適應性強，易于實現自動化控制。所以，在選礦、建材、化工、冶金及材料等工業部門中，球磨機都是最普遍、最通用的粉磨設備，在礦物粉碎和超細粉碎加工中占有重要地位，倍受人們青睞。

2.球磨機的分類

2.1按筒體的長度與直徑之比分類

短磨機：長徑比在2以下時為短磨機。一般為單倉，用于粗磨或一級磨。

中長磨機：長徑比在3左右時稱為中長磨機。

長磨機：長徑比在4以上時為長磨機或稱管磨機。中長磨和長磨，其內部一般分成2-4個倉。

2.2按卸料方式分類

尾卸式磨機：欲磨物料由磨機的一端喂入，由另一端卸出，稱為尾卸式磨機。

中卸式磨機：欲磨物料由磨機的兩端喂入，由磨機筒體中部卸出，稱為中卸式磨機。相當于兩臺球磨機并聯使用，這樣設備緊湊，簡化流程。按尾卸式磨機的排料方式有格子排料、溢流排料、周邊排料和風力排料等多種類型。

2.3按球磨機內裝入的研磨介質形狀分類

球磨機：磨機裝入的研磨介質主要是鋼球或鋼段。這種磨機使用最普遍。

棒磨機：磨內裝入直徑為50-100CM的鋼棒作研磨介質。棒磨機筒體長度與直徑之比一般為1.5-2。

棒球磨機：這種磨機通常具有2-4個倉。在第一倉內裝入圓柱形鋼棒作為研磨介質，以后各倉則裝入鋼球或鋼段。棒球磨機的長徑比應在5左右為宜，棒倉長度與磨機有效直徑之比應在1.2-1.5之間，棒長比棒倉短100毫米左右，以利于鋼棒平行排列，防止交叉和亂棒。

礫石磨機：磨內裝入的研磨介質為礫石、卵石、瓷球等。用花崗巖、瓷料做襯板。用于白色或彩色水泥以及陶瓷生產。

2.4按傳動方式分類

中心傳動磨機：電動機通過減速機帶動磨機卸料端空心軸而驅動磨體回轉。減速機的出軸與磨機的中心線在一條直線上。

邊緣傳動球磨機：電動機通過減速機帶動固定在卸料端筒體上的大齒輪而驅動磨機筒體回轉。

2.5其它分類

根據工藝操作又可分為干式磨機、濕式磨機、間歇球磨機和連續球磨機。

3.球磨機生產中存在的問題

3.1產品質量方面：

球磨機在加工過程中，隨滾筒旋轉，靠物料自重下落，粒度大小不同的礦物同時混合，無法控制礦石的粒度范圍。加工出的產品質量大小不均。

3.2生產噪音方面：

石料在滾筒內上下翻滾與筒體碰撞，加之鋼球也在滾筒內上下不斷運動與滾筒、礦石、襯板碰撞。球磨機在運轉過程中產生強烈的噪聲，其噪聲級通常在 105-115 dB （A）。球磨機生產中的噪音應盡量控制和消除。

3.3設備磨損方面：

球磨機主要由鋼球和襯板組成，因為球磨機主要靠鋼球與襯板間的碰撞磨碎礦石，因此球磨機材料消耗較大。

3.4耗電量方面：

球磨機生產加工耗電量本身體積較大，質量較大，加之體內的礦石隨其一起轉動，需要較大的電機帶動。在滿足工作要求的前提下應盡量選擇功率較小的電動機。

4.球磨機的發展趨勢

經過了多年的發展，目前國產的大型球磨機已達到世界先進水平，同國外同類型大型球磨機相比，技術性能指標差別不大，而且國產設備在價格、服務等方面有著很大的優勢。隨著國產大型球磨機技術的日漸成熟，筆者認為今后選礦廠所采用球磨機的發展趨勢為：

4.1大型化

大型球磨機不僅能夠滿足選礦廠規模日益擴大化的要求，而且應具有安裝臺數少，占地

面積小，基建投資低，使用成本低，而且單位有效容積的安裝功率小等特點。同時，由于安裝臺數少，易于實現自動控制。

4.2自動控制和自動化

在球磨機給礦量、給礦濃度、介質添加量、在線檢測與控制等實現自動化的同時，工作狀態平穩可靠、性能穩定和高可靠性是今后發展的必然趨勢。

4.3節能降耗和經濟性

節能降耗是球磨機在較長時期的發展方向，通過節能降耗，可以提高球磨機的綜合經濟效益。在滿足工況條件的前提下，如采用新型耐磨材料襯板，可以提高易損件的使用壽命，從而降低消耗。例如中國冶金礦業總公司北京金發工貿公司研制開發的金屬磁性襯板已在本鋼歪頭山鐵礦選廠球磨機中成功地使用10年以上，目前該公司的金屬磁性襯板已成為系列化、標準化、產權化的高新技術產品，正在國內外不斷推廣應用，取得了很好的經濟效益。

參考文獻

[1] 李文亮等.國外大型球磨機發展現狀.礦山機械，2007，（1）.

[2] 段希祥，曹亦俊.球磨機介質工作理論與實踐[M].北京：冶金工業出版社，1999.