磨球在球磨機中的運行狀況分析
在球磨機工作過程中,研磨體一磨球,是其工作的核心。分析磨球的工況,有助于對磨球進行更好的失效分析和改進。磨球在球磨機中的主要工作狀況分為了2個階段:
一是磨球的上升階段,即磨球和礦物因球磨機滾筒的轉動而沿筒壁向上運動的階段。在這個過程中,磨球和物料之間發生了相對滑動和滾動,而磨球與襯板,物料與襯板之間也有一定程度的滾動和滑動;二是磨球的拋落過程,即磨球上升到最高點(因為動力不足和磨球重力、離心力等外力作用下只能達到某一點,該點稱為最高點)時,在重力作用下下落的階段。在這個階段,磨球利用下落時的慣性作用。對物料進行沖擊,致使磨球與物料,物料與物料之間發生磨削、鑿削及對磨作用,從而破碎物料,達到磨礦的目的。
磨球在球磨機內的運動狀態可以歸納為3種典型狀態:瀉落式、離心式和拋落式三種(如圖2.3所示)。
當球磨機轉速遠低于臨界轉速時,磨球被提高的高度較低,磨球在筒體內滑動或滾動,呈瀉落狀態(見圖2.3 a)。此時煤礦僅在筒體內受到磨球與磨球,磨球與筒體之間的磨剝作用,其磨礦效果較差。當球磨機轉速大于臨界轉速時,磨球將隨簡體一起旋轉而作圓周運動(見圖2.3b ),此時煤礦幾乎不被磨碎。當球磨機轉速略低于臨界轉速時,磨球被提升一定高度后,將脫離筒體呈拋物線落下(見圖2.3 c),此時煤礦在磨球被提升階段受到磨剝作用,而在磨球的落點處受到強大的沖擊力作用,此時球磨機的磨礦效果最佳。
在整個磨礦過程中,磨球受到磨料磨削和鑿削作用,以及磨球與磨球、磨球與襯板、磨料與襯板間的反復滾動,滑動和碰撞,造成了磨球的損耗和破壞。
在球磨機運行過程中,磨球在離心力等外力作用下被帶到最高點A(如圖2.4所示)后,在重力作用下作拋物運動,對被研磨物料進行沖擊及研磨來完成工作。
磨球在磨機內的運動軌跡和作用力示于圖2.4,共分五區:1區為拋落區,磨球被筒體提升到A點,在重力和離心力的作用卜以初速度VA向下拋落,磨球在此時不受沖擊;II區為沖擊破碎厭,磨球從A點落到B點產生最大的沖擊作用,III區為滑動區,球與物料相互摩擦,沖擊作用;IV區為研磨區,基本無沖擊作用;V區為死角區,既無沖擊又無摩擦。