球磨机(棒磨机、管磨机)设备介绍.ppt

球磨机 棒磨机 管磨机 设备介绍 北方重工沈矿集团磁选公司技术处球磨设计室 磨矿设备介绍目录 磨矿机分类磨矿机工作原理磨矿机的主要参数球磨机的结构 一磨矿机分类 介质是金属球的为球磨机 介质是钢棒的为棒磨机 以被磨矿石本身为介质的为自磨机 以矿石或砾石为介质的为砾磨机 磨矿机有若干种分类方法 其中最实用的分类方法是根据磨矿介质不同来划分的 按筒体形状可将磨矿机分为圆筒型和圆锥型两种 目前我们已经很少制造圆锥型磨矿机 所以实际上主要制造圆筒型磨机 其中又包括短筒形和管形的 短筒形磨机的筒体长度与直径之比小于1 自磨机即属于这种类型 管形磨机 简称管磨机 的筒体长度与直径之比大于2 普通水泥磨机即属于这种类型 溢流型磨矿机 磨矿产品经排矿端的中空轴颈流出 格子型磨矿机 磨矿产品经位于排矿端的格子板的空隙排出后 在经中空轴颈流出 周边型磨矿机 磨矿产品通过排矿端筒体周边的空隙排出 按排矿方式可将磨矿机主要分为3种 此外 还有棒磨机的中心排矿方式以及干式磨矿时的风力排矿方式 按筒体传动方式可分为周边齿轮传动 摩擦传动和中央传动三种 其中周边齿轮传动方式应用最多 中央传动多用于管磨机 按筒体支承方式可分为轴承支承 托滚支承 轴承和托滚混合支承3种 其中轴承支承方式最为通用 而后两种仅用于筒体较短的球磨机和砾磨机 二磨矿机工作原理 原料通过空心轴颈1给入空心圆筒3 其两端有端盖2和4 进行磨碎 圆筒内装有各种直径的磨矿介质 钢球 钢棒或砾石等 当圆筒绕水平轴线以一定转速回转时 装在筒内的介质和原料在离心力和摩擦力的作用下 随着筒体达到一定高度 当它们自身的重力大于离心力时 便脱离筒体内壁抛射下落或滚下 由于冲击力而击碎矿石 同时 在磨机动转过程中 磨矿介质相互间的滑动运动对原料也产生研磨作用 磨碎后的物料通过空心轴颈5排出 由于不断给入物料 其压力促使筒内物料由给料端向排料端移动 湿磨时 物料被水流带走 干磨时 物料被抽出筒外的气流带走 在磨矿机中 磨碎介质被提升的高度和下落的轨迹与筒体转速 介质数量及衬板形式有关 一般情况下 按磨矿机筒体转速由低到高 可将介质运动状态分为三种 泻落状态 图a 磨机在低速运转时产生泻落式运动状态 物料主要靠介质相互滑动时产生压碎和研磨作用而粉碎 棒磨机和管磨机一般在这种运动状态下工作 抛落状态 图b 磨机在较高速度运转时产生抛落式运动状态 此时磨碎过程以冲击为主 研磨次之 球磨机一般在这种运动状态下工作 离心状态 图c 当筒体转速提高到某极限值时 即达到或超过临界转速时 所有介质都随筒体转动而不会下落 此时便称为介质的离心运动状态 在离心状态下 一般就不产生磨碎作用 因此 普通磨机不在这种状态下工作 三磨矿机的主要参数 影响磨机生产率的因素很多 如 磨机的类型 规格和转速 被磨物料的性质 磨矿介质的性质 大小 形状和填充率 闭路磨矿时的分级效率 给料粒度和排料细度 以及操作条件等 因此 从理论上确定磨机的生产率是很困难的 一般都通过具体的试验并采用模拟方法确定 而且得到的结果是近似的 还要用一些实际资料来校核 1 磨机生产率 2 磨机转速 磨机的筒体工作转速一般为14 30r min 筒体直径大者转速低 反之则高 磨机筒体的工作转速于其临界转速之比称为转速率 一般为76 88 3 磨机中介质的填充率和装入量 磨机运转时 筒体截面上介质所占面积与该截面面积之百分比称为该磨机的填充率 通过计算 可得出不同类型磨机在不同转速时的填充率 在实际工作中 湿式格子型球磨机的填充率为40 50 溢流型球磨机或棒磨机的填充率一般为35 40 干式格子型球磨机和管磨机的填充率一般为25 35 在自磨机中 一般不装入任何介质 但为了提高磨矿效率 往往加入少量钢球 其装球量约为自磨机有效容积的4 10 4 磨机功率 类型和规格不同的磨机实际上均由制造厂配备了功率适当的电动机 电动机本身的功率消耗为10 机械摩擦损失功耗约为10 15 而用来使磨矿介质和物料运动从而产生破碎和研磨作用的有用功率约为75 按经验公式计算功率 四球磨机的结构 各种类型的球磨机 棒磨机 砾磨机和自磨机的基本结构大体上是相同的 只是它们的某些部件有所不同 磨机一般均由筒体 衬板 给料器 排料器 中空轴 轴承 传动装置和润滑系统组成 现以 2 7m 3 6m格子型球磨机为例介绍球磨机的结构 图 溢流型球磨机的构造与格子型球磨机基本相同 只是在筒体内排料端无排料格子板 再者 在中空轴颈衬套的内表面装有反螺旋叶片 可将矿浆中溢出的小球和粗矿块返回磨机内 通常 筒体直径为900mm 2100mm的球磨机或电动机功率小于400kW者 采用高启动转矩的Y系列及JR型异步电动机驱动 中间通过一级减速器并用联轴器连接 大规格的球磨机或电动机功率大于400kW者 则采用专用的TDMK型低转速同步电动机 通过气动离合器与小齿轮连接 实现单级减速传动 驱动筒体转动 使用气动离合器 使得结合平稳 不必调整磨损间隙 传递扭矩大 离合迅速 便于自控和遥控 可实现电动机一主机分段气动 降低启动功率 改善启动条件 并可起到超负荷保险作用 传动轴承采用双列向心球面滚子轴承 周边齿轮采用大模数合金铸钢斜齿轮 因而传动平稳 噪声小 寿命长 大齿轮用干油雾化器周期性地喷射定量的润滑脂到齿轮工作表面 以实现润滑 筒体直径为900mm 2100mm的磨机主轴承采用球面瓦轴承 筒体直径为2100mm以上者则采用完全封闭式的自位调心120 摇杆型轴承或动静压轴承 即磨机在启动前高压顶起回转部 保持数分钟 高压停止 而在磨机启动后 动压润滑 形成动压油膜 使启动电流大大降低 装机功率亦可相应减小 主轴承采用活塞式密封 借助走向胶条和润滑脂实现良好的密封 大型磨机备有慢速传动装置 可使筒体获得0 1r min的转速 以便盘车 维修或松动负荷 采用液压千斤顶装置 顶起装置 供检修时顶起回转部用 可省去昂贵的大型桥式吊车 溢流型 格子型球磨机的特点 排料口矿浆面低 矿浆能迅速通过 可减少矿石过磨 装球多 大球 小球均可装入 且小球不会被排出 还能形成良好的工作条件 在相同条件下 生产能力较高 且电耗较低 通常 磨矿细度较细时宜用溢流型 较粗时宜用格子型 可避免过磨对选别产生不利影响 与溢流型球磨机相比 格子型球磨机的优点是 其缺点是结构略为复杂 溢流型球磨机结构简单 管理和检修都比较方便 故作业率也比较高 衬板与介质 由于衬板和介质是球磨机的重要组成部分或工作时不可缺少的 而且易磨损 耗量大 各方面都很重视 因此 这里单独地简略介绍一下 衬板 磨机筒体内壁安装衬板 目的是保护内壁不受磨损并控制钢球在筒体内的运动 为此 衬板必须耐磨 表面几何形状适宜 并尽可能便于制造 装拆和维护 衬板材料可选用硬质钢 高锰钢 铬钢 合金铸钢 橡胶和磁性衬板等 高锰钢衬板 ZGMn13 具有足够的抗冲击韧性 并且在受到一定的冲击时表面能够冷硬化 变得坚硬耐磨 因此广泛用高锰钢制作衬板 高锰钢加工技术条件要求高 价格也较贵 对于以研磨作用为主的细磨矿 对衬板的抗冲击性要求不高 可选用耐磨而便宜些的其他合金铸铁 耐磨白铁 冷硬铸铁 中锰稀土球墨铸铁 橡胶衬板 抗磨损 由于橡胶的弹性好 在承受钢球冲击时可以变形 使受力较小 对于软物料 橡胶衬板寿命比锰钢衬板高2 3倍 而物料硬度越高 橡胶衬板的优越性就越显著 耐腐蚀 钢衬板能被酸性料浆所腐蚀 但橡胶衬板对酸性或碱性介质 水 蒸汽等在一定温度下都不敏感 仅油和臭氧 由大功率电动机产生的 对它发生腐蚀 装拆方便 橡胶衬板为同规格锰钢衬板重量的1 5 1 6 因而拆装方便 安装橡胶衬板的时间只需安装锰钢衬板的1 3 1 4 橡胶衬板较薄 筒体的有效容积增大 衬板厚度通常仅50mm橡胶制的排料格子板的堵塞现象较钢制格子板少橡胶衬板工作时噪声较小 其缺点是 不耐高温 不适宜用在干法磨机上 磁性衬板 今年来 磁性衬板发展较快 性能不断提高 正在稳步推广应用 球磨机磁性衬板是用橡胶或钢包裹永磁材料制成的 因此分为金属磁性衬板和橡胶磁性衬板两种 目前前者应用较多 磁性衬板的一般特点是 磁性衬板可借助磁力在其表面吸附一层铁磁性物质 使物料和介质在工作过程中不与衬板表面直接接触 以减轻衬板磨损 同时 它也可吸附于磨机筒壁上 不用螺栓固定 由于磁性衬板较锰钢衬板轻而薄 因此还具有节能和提高产量的效果 寿命长 为高锰钢衬板的4 6倍 衬板使用维护费用低 是高锰钢衬板的25 40 单块体积小 安装方便 不需维护 提高磨机作业率3 4 重量轻 减轻磨机负荷 降低电耗4 7 厚度薄 可增大磨机容积 提高磨机处理量 衬板表面吸附碎的介质 可改善磨矿条件 降低介质消耗5 7 筒体不用螺栓 避免矿浆泄露 可提高筒体 齿轮等零部件寿命 由于一段球磨机的给矿粒度大 冲击力大 磨损严重 所以磁性衬板一般只适用于二段球磨机 介质 介质是球磨机工作时所必不可少的 耗量也很大 原来都是球形的 后来又出现了铸段和棒