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    球磨机的工作原理及机内运动轨迹分析

    2020-07-22 10:10:57

    一、 球磨机工作原理


    球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上并水平放置的回转圆筒,筒体用隔仓板分成几个仓室,在各仓内装一定形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球、钢锻、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。为了防止筒体被磨损,在筒体内壁装衬板。

    当球磨机回转时,研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下,贴附在筒体内壁的衬板面上,随筒体一起回转,并被带到一定高度(如图1所示),在重力作用下自由下落,下落时研磨体像抛射体一样,冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外,在磨机回转的过程中,研磨体还产生滑动和滚动,因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用,使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料,使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物料流动,并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力也迫使物料流动,另外磨内气流运动也帮助物料流动。因此,磨机筒体虽然是水平放置,但物料却可以由进料端缓慢地流向出料端,完成粉磨作业。


    球磨机的工作原理及机内运动轨迹分析


    二、球磨机研磨体运动轨迹


    球磨机筒体的转速和填充率对磨粉作业的影响很大,一般球磨机筒体转速分为:周转、泄落和抛落三个状态。

    周转:也称为离心状态,球磨机在高速运转的情况下,会呈现周转状态,也就是说研磨体产生的离心力等于它本身的重力,会紧贴筒体壁,随着筒体一同旋转,不会降落下来,这个转速成为周转,该种状态研磨体对物料起不到冲击和研磨作用。


    泄落:球磨机筒体转速太慢,研磨体和物料因摩擦力被筒体带到等于动摩擦角的高度时,研磨体和物料就下滑,称为“倾泻状态”,对物料有研磨作用,但对物料的冲击作用很小,所以磨粉效率不是很好。


    抛落:球磨机的运转速度较为适中,该状态时,球磨机研磨体会被带到一定高度后,以近抛物线轨迹落下,不仅会对矿石起到摩擦作用力也会起到冲击、撞击作用力,研磨体对物料较大的冲击和研磨作用,粉磨效率高。

    实际上,球磨机体内物料与研磨体的运动状态是很复杂的,贴附在磨机筒壁向上的运动;沿筒壁和研磨体层向下的滑动;类似抛射体的抛落运动;绕自身轴线的自转运动以及滚动等。所谓研磨体对物料的基本作用,正是上述各种运动对物料的综合作用的结果,其中主要的可以归结为冲击和研磨作用。


    三、球磨机内运动


    球磨机的粉磨作用,主要是研磨体对物料的冲击和研磨。为了进一步了解磨机操作时研磨体对物料作用的实质,以便确定磨机的工作参数,如适宜的工作转速、功率消耗、生产能力、研磨体装填量以及掌握影响磨机粉磨效率的各项因素、筒体受力情况与强度计算等,都必须对研磨体在磨机内的运动状态加以分析研究。

    研磨体运动的实际状态是很复杂的,为了使问题分析简单化,作如下基本假设:

    1、当磨机在正常工作时,研磨体在筒体内按所在位置的运动轨迹只有两种:一种是一层层地以筒体横断面几何中心为圆心,按同心圆弧轨迹随着筒体回转作向上运动;另一种是一层层地按抛物线轨迹降落下来;

    2、研磨体与筒壁间及研磨体层与层之间的相对滑动极小,具体计算时略去不计;

    3、磨机筒体内物料对研磨体运动的影响略去不计;

    4、研磨体作为一质点,因此Z外层回转半径,可以用筒体的有效内径表示。



    四、球磨机的生产能力:


    影响球磨机生产能力的因素很多,例如物料性质、入磨物料粒度、要求产品细度、加料均匀程度和磨机内装填程度等。另外还与磨机的结构形式有关,例如磨机筒体长度和直径、仓数、各仓间长度的比值、隔仓板的形式和有效断面大小、研磨体种类以及衬板形状等。还有新工艺和新技术的采用,也是提高磨机生产能力的有效措施。

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