粉体工程---第四章 磨 矿（上）.ppt

4 磨 矿,4.1 磨矿的理论及工艺 4.2 磨矿机 4.3 磨矿介质运动理论及磨矿作用 4.4 磨机的功率 4.5 磨矿分级循环 4.6 影响磨矿过程的因素分析 4.7 磨机生产率计算方法 4.8 磨矿流程,目的意义：磨矿是碎矿的继续，它不仅使矿石的几何尺寸进一步减小，更重要的是使欲回收矿物单体解离，为下一步分选准备粒度合格物料。 与粉碎区别：主要是磨矿介质在粉碎矿石时可互相接触，而粉碎机的粉碎介质则不能 。 磨碎特点：磨矿介质是磨碎过程中非常重要的部件，依靠它的运动对矿石进行冲击、磨剥等，从而使矿石粉碎 。,41 磨矿的理论与工艺,4. 11 磨矿基本概念,根据使用目的的不同，磨矿分为：,粉碎性磨矿 擦洗性磨矿 解离性磨矿,磨矿循环：,磨矿的主要研究内容：,磨矿介质的工作状态、工作参数,研究粒度减小的规律以提高磨矿效率,41. 2 磨矿作业评价的工艺指标,4121 评价磨矿作业的数量指标,(1)磨机处理量Q0,一台磨机在一定的给矿粒度及产品粒度下每1h处理的矿量.,4122 评价磨矿作业的质量指标,(1)磨矿效率。,(2)磨矿技术效率。E技,(3)磨矿钢球单耗。,4. 1. 3 磨机内钢球的运动状态与磨矿作用,4131 钢球的运动状态的影响因素,（1）当磨筒内装球量一定时，随着磨机转速的加快，磨内的钢球将由泻落变抛落甚至出现离心运动，说明钢球运动状态与筒体的转速密切相关。,当钢球低速转动时，球荷整体沿筒体旋转方向偏转一个角度。这时，除了每个钢球都绕自身的轴线旋转外，位于球荷顶部的钢球还不断地沿球荷表面滚下，这种运动状态称为泄落状态。在此状态下介质的磨碎作用主要是研磨。,根据磨机筒体旋转速度的不同，钢球在磨机内呈现三种基本运动状态。,随着磨机筒体旋转速度的增加，球荷整体的偏转高度不断上升。当转速达到一定程度时，球荷顶部的钢球不再沿球荷表面滚下，而是沿一抛物线轨迹落下。这是钢球的运动状态发生了质的变化，实践中称这种运动状态为抛落运动状态。在此运动状态下，抛落的钢球将对物料产生冲击破碎作用，所以介质的磨碎作用是研磨和冲击的结合。,钢球脱离筒壁开始做抛落运动的点，称为脱离点。过脱离点的筒体半径与筒体垂直直径之间的夹角称为脱离角。,在离心运动状态下，钢球与钢球之间、钢球与磨机衬板之间都没有相对运动，球荷与磨机筒体一起做回转运动，所以没有任何磨碎作用，可以称为磨机的非工作状态，而前两种运动状态是磨机的工作状态。,演示,（2）球荷的运动状态也与球的充填率()密切相关,演示,（3）磨内筒体衬板形状也影响着球的运动状态，衬板的凸棱高时，对球荷的提升力大，球被提升得高一些。平滑衬板则对球的提升作用弱。,(4) 磨内矿浆浓度c()也影响钢球的运动状态。,(5)即使均是钢球，大钢球滑动厉害，小钢球滑动弱，钢球中尺寸大者居内层尺寸小者居外层，即钢球尺寸d也影响钢球的运动状态。,(6)磨机是干磨还是湿磨。乃至矿料的性质等均影响着磨内钢球的运动状态。,4 . 1 . 4 磨矿机的分类,按磨内装的介质种类不同： 1）球磨机；2）棒磨机；3）自磨机；4）砾磨机,按磨机的排矿方式不同： 1）溢流排矿磨机；2）格子排矿磨机；3）筒体周边排矿磨机。,335 圆锥破碎机的使用与维护 3351 旋回破碎机 圆锥破碎机的地基应与厂房地基隔离开，地基的重量应为机器重量的1525倍。 安装：下部机架安装在地基上；中部和上部机架； 偏心轴套和圆锥齿轮；放入可动圆锥，再装好悬挂装置及横梁。,安装完毕，进行56h的空载试验，并注意观察油温。空载正常，再进行有载试验。,3352 中、细碎圆锥破碎机安装检修 自学,34 反击式破碎机 341 反击式破碎机的构造及工作原理,反击式破碎机按照转子数目不同，可分为2种： 单转子和双转子反击式破碎机 3.4.1.1 单转子反击式破碎机,演示,一、构造（主要由：转子、打击锤、反击板、机体、给料导板、幕链等组成）,（1）转子必须具有足够的重量，以适应粉碎大块矿石的要求。 又分为：整体式铸钢；组合式数块铸钢或钢板构成。,（2）打击板（打击锤） 用于打击矿石，固定在转子上，由高锰钢制作。 与转子固定方式刚性连接：有螺钉固定、压板固定、楔块固定。,螺钉固定：这种固定方式，不仅螺钉露在打击表面，极易损坏，而且螺钉受到较大的剪力一旦剪断将造成严重事故。,压板固定：这种固定方式使板锤不够牢固，工作中板锤容易松动，这是因为板锤制造加工要求很高以及高锰钢等合金材料不易加工所致。,楔块固定：采用楔块将板锤固定在转子上的方式，工作中在离心力作用下这种固定方式越来越坚固而且工作可靠，拆换比较方便。,打击锤数目：据矿块大小、矿石硬度、转子长度而定。一般若粒度大、硬，则数目少，但重量应大；否则若粉碎比大，则数目多。,(3)反击板 A 形式：折线形、圆弧形、栅条形等。 折线简单、效率不高 圆弧效率高、反击物料大多与其垂直碰撞 栅条有分级作用 B 级数：一般为两级，大型为三级，同样要用耐磨的高锰钢制作。 C 作用： (a)碰撞被锤头击出的矿石，并将其重新弹回再粉碎，为获得较好的粉碎反击效果，矿石与反击板的表面应是直线碰撞。,(b) 调节排料口，改变反击板下端与转子间的间隙，可以控制产品粒度。因此，反击板的上端通过悬挂轴铰链在上机体上。下端用拉杆螺栓或弹簧吊悬在机体上，便于调节反击板的高低，达到改变排料间隙之目的。 (c)保险作用，当矿石的冲击力超过反击板所能承受的冲击力时，即由于进入非碎性物料使其负荷过大时，反击板自动后退升起，使排料口增大，放走非碎性物料。不至于损坏其他部件，起到保险作用。,(4) 导板 作用：分散物料，沿转子长度均匀给料。有的制成筛板形，除去细粒物料。 保持适当的卸料点，一般给料板的倾角为30度左右。 在=30度时第一次被冲击的物料。沿转子切线方向飞向反击板中部，粉碎效果良好。 在30度时，卸料点低，物料飞向反击板上部的悬挂轴处，对转子冲击厉害，而且新给入矿石阻碍被击矿石退出，易形成物料堆积。,在30度时，卸料点高，物料飞向反击板下端，易使反击板后退升起，物料冲入第二粉碎腔，使第一粉碎腔粒度变粗，以致影响最终产品粒度。 (5)幕链，阻止物料从给料口飞出。 二、工作原理 进入粉碎腔的矿石首先受到高速旋转的锤头的打击，沿切线方向冲向反击板，受反击板的碰撞反弹回破碎腔，再次受到锤头的打击，再冲向二级反击板，再弹回粉碎腔，经历几个循环被排除。这中间还有矿石间的冲击和碰撞。,三 转子的平衡 转子是反击式粉碎机的主要工作部件，又是作高速旋转的，故要求运转要平衡。 1 平衡条件：静平衡与动平衡。 2 不平衡原因及后果 后果：如果转子的静、动平衡被破坏，会产生很大的惯性力和惯性力矩，从而引起设备的不稳定运转强烈振动，容易损坏主轴和轴承。,不平衡原因： (1) 转子、锤头质量问题等厂家问题。 (2) 给料不均匀导致转子受力不匀、锤头磨损不匀，平衡遭破坏。 故对反击式粉碎机要求：生产前要进行平衡实验动、静平衡；给料要均匀；锤头更换时，最好全换或对称换。,3.4.1.2 双转子反击式破碎机,两个转子分别与反击板构成独立的破碎腔，进行分腔破碎矿。,这种破碎机的生产能力高，能够破碎较大块度的矿石，而且两转于水平配置可以降低机器的高度故可作为大型矿山的粗、中碎破碎机。,两个转子构成两个破碎腔。,破碎机的破碎比大，生产能力高，但功率消耗多。,利用扩大转子的工作角度，采用分腔集中反击破碎原理，便得每个转子充分发挥粗碎和细碎的碎矿作用。,这种设备的破碎比大，生产能力高，产品粒度均匀，两个转子呈高差配置时，可以减少漏掉不合乎要求的大颗粒产品粒度的缺陷。,(1)两个转子具有一定的高度差。使矿石达到充分的破碎，从而获得最终的产品粒度要求。,(2)两个同向运动的转子分别与第一级、第二级反击板组成粗碎和细碎破碎腔。,(3)两个转子装有个数不等的锤头、不同锤头高度和锤头形状，以及两个转子具有不同线速度。,(4)为了保证破碎产品的质量(粒度)，在两个转子的排矿处分别增设了排矿栅板。,3.4.1.3 设备的特点 反击式粉碎机自1942年西德制造出第一台以来，至今已有六十多年历史，而颚式、圆锥已有150多年历史，相比之下，反击式是一种较新的粉碎设备。 1 特点： （1）粉碎比大一般粉碎机粉碎比不超过10，而反击式一般为30-40，最大可达150。故目前采用的三段粉碎流程，若用反击式只需一段或两段即可完成。从而简化流程，节省投资。 （2）粉碎效率高因一般矿石的抗冲击强度远低于抗压强度。,（3）产品粒度均匀、过粉碎现象轻。 （4）选择性粉碎在冲击过程中，矿石首先沿不同矿物接界面或解离面破裂，有利于有用矿物单体解离，尤其对于粗粒嵌布的有用矿物更为明显。 （5）适应性强可碎脆性、纤维状及中硬以下矿石，特别适合于硅灰石、石灰石等矿物。故水泥厂用此机是很适宜的。 （6）设备本身结构方面：体积小、重量轻、结构简单、制作容易、维护方便。,缺点： 由于它的转子高速旋转，磨损严重成了这种设备的致命弱点，转子的加工精度要求高。因此，长期以来只是用于破碎一些脆性和硬度不大的物料。 常用于：锑、钼、铅、锌、锡、钨矿等矿石的破碎。,反击式破碎机的规格：,转子直径D(实际上是板锤端部所绘出的圆周直径) 乘以转子长度L来表示。,343 反击式破碎机的生产能力计算,345 其他类型的冲击式破碎机,冲击式破碎机可分为锤式破碎机和反击式破碎机。锤式破碎机有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤。,A 锤式破碎机,锤式破碎机是利用高速回转锤子的打击作用而进行破碎的。,锤式破碎机的规格以转子的直径与长度DL,锤式破碎机又可分为两类： 单转子锤式破碎机和双转子锤式破碎机。,锤式破碎机具有结构简单、机器紧凑、处理能力大、破碎比大以及功率消耗小等优点。其主要缺点是物料含水分过高时易堵塞箅条缝和锤头磨损较快。 适用处理脆性物料，例如：煤,B 特殊的反击式破碎机,德国的哈兹玛格公司,1700*3000的 双转子复合式的反击式破碎机给料粒度1524mm，产品25mm。,德国的洪包特工厂,我国,35 辊式破碎机 351 辊式破碎机的类型构造及工作原理 它是一种古老的粉碎设备，于1806年问世，由于它的构造简单，现仍在许多部门获得广泛应用。,辊式破碎机有两种基本类型：双辊式和单辊式,双辊式破碎机(又叫对辊破碎机)，由于两个破碎辊作相向旋转，物料与辊子之间产生摩擦作用，将物料卷入破碎腔内进行破碎。产品在重力作用下，从两辊间排出。 通常都用于物料的中、细碎。,演示,单辊式破碎机是由一个旋转的辊子和一个颚板组成，又称为颚辊式破碎机。矿石在辊子和颚板之间被压碎，然后从排矿口排出。 用于非金属矿、水泥、硅酸盐等工业部门。主要（压碎）用于中硬矿石的中、细碎。由于生产能力低，在金属矿山很少应用。,其他类型的辊式破碎机,能耗小，产品多呈立方形，过粉碎程度低，在选煤厂多用于大块原煤破碎，也可用于中煤的破碎。,辊式破碎机有光面和齿面两种，辊式破碎机的规格：直径和长度DL。 特点：结构简单、紧凑、轻便，工作可靠，产品粒度细而均匀，自由给料时过粉碎轻，但这种设备生产能力低，占地面积大，而且磨损严重。,352 辊式破碎机的性能及用途,辊式破碎机可用于粗碎、中碎、细碎和粗磨。,齿面和带沟槽辊式破碎机一般用于粗碎或中碎软质和中硬物料； 光面辊式破碎机用于细碎或粗磨坚硬或特硬物料。,3.5.2 轮碾机 俗称碾子，主要用于粉碎石棉和云母。 工作原理：以碾轮在碾盘里滚动，压碎和磨剥矿石。,3.6 粉碎设备发展展望,目前国内外粉碎设备使用情况： 粗碎颚式或旋回，中细碎标准和短头。 为提高粉碎设备的效率低能耗、高产，国内外在研究新设备上投入了大量资金。下面具体讲设备发展趋势。,3.6.1向大型化发展 国外：颚式（简）30002100mm 给矿1800-2000mm，1100T/台h （复）21001670mm 3000T/台h 国内：颚式（简）30002100mm。 旋回国内外2130440 3.6.2液压化包括调节、保险、锁紧、分段启动、传动，安全可靠，电耗低。,3.6.3 材料结构新型化 新型耐磨材料如日本反击式的反击板、锤头采用特殊合金钢制作。德国采用炭钢板锤。椐资料介绍，采用铬铁合金，使用寿命更长。国内多用高锰钢。 结构方面组合式颚旋式粉碎机