球磨机参数选择和计算

精品文档 1欢迎下载 球磨机参数选择和计算球磨机参数选择和计算 一 球磨机生产能力的计算 球磨机的生产能力由要求粉磨的物料量而确定 在设计选型时要有一定的富余能力 影响球磨机生产能力 的因素很多 除了物料的性质 粒度 硬度 密度 温度和湿度 欲磨细程度 产品粒度 加料均匀 程度和磨机内研磨体装载程度外 还与磨机结构形式 磨机筒体长度与直径比 仓数 隔仓板和衬板的形 状 等有关 因此 从理论上确定磨机的生产能力是比较困难的 通常用实验法与对比法来确定磨机的生 产能力 磨机粉磨的生产能力一般按新生成的小于 0 074mm 200 目 级别的粉矿量进行计算 式中 V 磨机有效容积 m3 G2 产品中小于 0 074mm 的物料占总物料的百分数 G1 给矿中小于 0 074mm 的物料占总物料的百分数 q m 按新生成级别 0 074mm 试算的单位生产能力 t 3m h q m值由试验确定 或采用矿石物性相似 设备及工作条件相同的生产中的标定值 当无试验数据与生产 标定值时 可用式 1 3 计算 式中 qm 磨机在生产或实验时 按新生成 0 074mm 级别计算的实际生产能力 t m3 h 式中 Di1 需要计算选磨机直径 m Di1 标准磨机直径 m K 4 磨机给料粒度和产品粒度系数 G3 G4 分别为新设计的和参数已有的或实验磨机 给矿粒度或产品粒度按新生成 0 074mm 级别计算 的生产能力见表 1 6 上式 G1和 G2值在计算中应按实际资料计算 若无实际资料 可按表 1 7 和表 1 8 选定 表 1 4 矿石磨碎难易系数 K 1 矿石硬度矿石硬度 普氏系数硬度等级 难易度系数 K 1 普氏系数硬度等级 难易度系数 K 1 2很软 1 4 2 08 10 硬 0 75 0 85 2 4 软 1 25 1 5 10很硬 0 5 0 7 精品文档 2欢迎下载 4 8 中等硬度 1 0 表 1 5 磨机型式校正系数 K 2 磨机型式格子型球磨机溢流型球磨机棒磨机 K 21 00 90 85 表 1 6 给矿粒度与产品粒度相对生产能力 G3 或 G4 产品粒度 mm 0 40 30 20 150 100 074 0 074mm 含量 给矿粒度 mm 404860728595 40 00 770 810 830 810 800 78 产品粒度 mm 0 40 30 20 150 100 074 0 074mm 含量 给矿粒度 mm 404860728595 20 00 890 920 920 880 860 82 10 01 021 031 000 930 900 85 5 01 151 131 050 950 910 85 3 01 191 161 060 950 910 85 表 1 7 破碎产品粒度与 0 074 mm 级别含量 G1值 破碎矿石粘度 mm 40 020 010 05 03 0 难碎性矿石 2581015 中等可碎性矿石 36101523 0 074mm 级别含量 G1 易碎矿石 58152025 表 1 8 不同产品粒度中 0 074mm 级别含量 G2值 二 球磨机功率 转速和介质装载量的计算 1 功率计算 1 按经验公式计算功率 精品文档 3欢迎下载 式中 G 装入的介质和物料量 t Dm 磨机筒体有效内径 m K 5 研磨介质系数 查表 1 9 表 1 9 研磨介质系数 K 5 介质种类 充填率 0 10 20 30 40 5 硅质如石 13 312 2511 09 57 8 大钢球 11 911 09 98 57 0 小钢球 11 510 69 58 26 8 此公式是在工作转速 的条件下试验的结果 未计机械效率 如工作转速与 比值比较相差较大时 可以近似地认为功率增长与转速 低于临界转速 成正比即 2 干法磨矿作业 研磨介质充填率小于 35 的条件下 可用式 1 7 来计算功率 式中 n 磨机转速 r min G 研磨体总量 t 机械效率 中心传动时 0 92 0 94 边缘传动时 0 86 0 90 2 球磨机转速计算 1 临界转速 当筒体回转时 磨内最外层研磨介质 体 与筒壁无相对滑动 刚好开始贴随磨机筒体作周转状态运转 这一瞬时的磨机转速 精品文档 4欢迎下载 式中 n0 磨机工作转速 r min Kb 转速比 或转速率 磨机筒体内装有多层研磨介质 设想把介质集中到一层 称为 缩聚层 使该层研磨介质处于最大落差 即总的冲击能量最大时的磨机计算转速 nj 所以 在理论上导出合理的工作转速为 各类磨机的工作转速见表 1 10 表 1 10 各类磨机的工作转速 磨机类型球磨机棒磨机管磨机 工作转速 n0 0 76 0 88 nj 0 65 0 70 nj 0 68 0 76 nj 在生产实践中 影响研磨介质运动状态的因素很多 因此 要根据实际情况选取适宜的工作转速 在确定 磨机的实际工作转速时 应该考虑到磨机的规格 生产方式 衬板形式 研磨介质种类 填充率 被磨物 料的物理化学性质 入磨物料粒度 要求产品的粉磨细度等的影响 能够比较全面地反映这些因素的影响 应通过科学实验来确定磨机的实际工作转速 3 磨机介质的装载量 1 装球量 研磨介质的体积占磨机有效容积的百分数 称为研磨介质充填率 充填的大小 直接影响到粉磨过程中的 冲击次数 研磨面积和研磨介质的装载量 同时 也影响到研磨介质本身被提升的高度和对物料的冲击力 以及功率消耗 磨机装球量可按式 1 14 计算 式中 Gra 研磨介质装载量 t s 研磨介质松散密度 t m3 锻制钢球 s 4 5 4 8t m3铸造钢球 s 4 3 4 6t m3 轧制钢球 s 6 0 6 8t m3 钢段 s 4 3 4 6t m3 研磨介质充填率 湿法磨碎时 格子型球磨机 40 45 溢流型球磨机 40 棒磨机 35 干法磨碎时 物料混入磨介之间使研磨介质膨胀 而且采用干法时 精品文档 5欢迎下载 物料流动性较差 物料流动受到研磨介质的阻碍 故充填率选得较低 28 35 管磨机 25 35 研磨介质空隙率 k 0 38 0 42 被粉碎物料质量约占研磨介质质量的 14 左右 2 装球的大小及配比 在球磨机中 钢球的大小和配比 对磨机的生产率和工作效率影响很大 对粗粒和硬性物料 应选用较大 的钢球 对细粒和松脆的物料 用较小直径的钢球 钢球在磨机中的冲击次数 随着球径的减小而增多 球与球间的研磨间隙 随球径的减小而密集 因而最好选用质量较大 直径较小 松散密度大 的球为磨 介 球的大小主要取决于待磨物料的粒度 其次可适当考虑磨机的直径和转速 式 1 15 为球径与给料 粒度的经验公式 式中 dmax 钢球的最大直径 mm amax 给料粒度的最大尺寸 mm 在求出最大钢球直径后 可参照图 1 33 求出磨机中的钢球配比 适用于水泥磨机 其他磨机可参考 图 1 33 磨机钢球配比曲线 在按照工艺要求 物料性质 磨机规格性能及各种参数 选定钢球的最大直径和最小直径后 再接配比级 别 运用曲线 查得装入磨机中各相应钢球的质量累计百分数 计算出实占质量百分数 求得各级钢球的 装入质量 根据生产企业的生产实践 钢球直径与物料粒度之间的关系如表 1 11 所示 钢球在磨碎物料的过程中逐渐被磨损 抛落状态的钢球的磨损与其冲击力有关 研磨状态的钢球的磨损与 钢球的表面积有关 一般磨碎机中钢球兼有冲击和研磨作用 故磨损与钢球直径的 n 次方成正比 n 的数 值在 2 3 之间 表 1 11 生产实践中钢球直径与物料粒度之间的关系 钢球直径 db mm 120100908070605040 给料粒度 mm 12 2010 128 105 82 5 61 2 40 6 20 3 1 各种尺寸锻造钢球的质量和表面积见表 1 12 由于钢球在磨机生产过程中的磨损 为了保持磨机的稳定工作 需要定期补加钢球 补加钢球的最大直径仍用前面讲的方法确定 在补加大球的同时 应根据生产经验配加若干种直径较小的 钢球 三 棒磨机的计算 1 棒磨机的转速 棒磨机主要以泻落式状态进行工作 其转速率低于球磨机 通常选取 Kb 0 6 棒磨机的工作转速 n 和棒磨 机筒体圆周速度 的经验公式如下 精品文档 6欢迎下载 表 1 12 锻造钢球的质量和表面积 钢球直球 mm每个钢球质量 x kg每吨钢球的个数每个钢球的表面积 y cm2 12 70 00871110005 1 190 02873290011 4 220 0452070015 6 25 40 0681390020 3 31 80 132711031 7 380 227411045 6 44 50 362257062 1 50 80 495174081 1 63 51 05887127 761 82512183 88 92 9324249 1014 31217324 1278 45111507 棒磨机的圆周速度按经验可选取 122 168m min 2 棒磨机的充填率 棒磨机中钢棒的充填率在采用干法或湿法磨碎工艺时是不同的 采用干法磨碎时钢棒充填率 取为 35 左 右 湿法磨碎时钢棒充填率较高 通常取 40 50 计算钢棒荷重时 可以接钢棒松散密度为 6 6 5t m3 进行计算 3 棒磨机生产能力的计算 1 按筒体单位容积的生产能力计算 计算方法同计算球磨机生产能力的方法相似 2 直接从产品说明书查出近似生产能力按给料粒度和产品粒度在表 1 13 上查找湿法磨碎时各规格棒磨 机的生产能力 采用干法磨碎时要从表中数据减去 30 50 产品粒度是指产品中细粒累积含量 95 98 时的粒度 3 按棒磨机功率 P 及磨碎物料的比能耗 W 计算生产能力 Q P W 式中 W 比能耗 kW h t 可以用可磨性试验方法并结合实际生产数据加以修正而求出 4 钢棒的直径与长度 精品文档 7欢迎下载 1 钢棒的直径 钢棒的直径应该选择适当 既能破碎大块料 又能有足够的表面积 直径小的钢棒其表面积较大 而且对 衬板的磨损也较小 但是 单位重量的小直径钢棒的售价较高 且寿命短 因很快将小直径钢棒磨损到 25 40mm 的废弃尺寸 钢棒磨损到该尺寸后易于折断而弯曲 表 1 13 棒磨机的生产能力 t h 1 给粒粒度 mm 25 425 425 425 425 4 产品粒度 目 820354865 产品中 200 目含量 20 3030 4242 5555 6565 75 2290 42607355443627 2590 456010880 5655440 5 2900 4560145 51098772 554 5 3200 4880139149119 59974 3500 5490289216 5173 5144108 3820 5490362273217180135 4120 6100487 5366 5292242182 4260 5490476358285236 5177 5 4260 6100529397317263197 4410 5490518389310 5258193 简体直径 长度 mm 4410 6100574 5434 6345 5286 5214 5 当最大钢棒直径为 100 115mm 时 钢棒直径磨损至 38mm 后 往往即折断 折断的碎钢棒在操作时可排 出机外 当最大钢棒直径仅为 50 65 时 磨损的钢棒易弯曲 操作时需定期取出小于已达废弃直径的钢 棒 常用的钢棒直径为 50 100mm 2 钢棒的长度 钢棒的长度为有效筒体长度 即筒体长度减去端盖衬板厚度后的净长度 减去 150mm 或从名义筒体长