球磨机的工作循环与流程PPT课件

1 受力分析磨球受力分析 对磨球工作时的受力分析 往往不够全面 准确 在经简化的典型模式下 磨球工作时受4个力的作用 重力G mg 圆周运动产生的离心力Q 磨球与衬 2 板以及磨球与磨球之间相对滑动的摩擦力F 筒体旋转时内衬对磨球的法向反力N 磨球在正常情况下的运动可分为两个阶段 随筒体的圆周运动和脱离筒体的抛落运动 球磨机在旋 3 转时 磨球先借助于摩擦力F做上升运动 当磨球上升到一定点时 如磨球的重力分量mgcos 为磨球的脱离点与垂直方向所夹锐角 大于磨球作圆周运动时的离心力 如磨 4 球将脱离筒体 以抛物线轨迹呈瀑泻状态落下 借助于磨球的冲击力将物料破碎 此外 磨球在上升过程中 物料 磨球与衬板之间还将发生滚动和滑动 这样 在磨球 物料 衬板 5 之间产生辊轧 碾压的作用 从而将物料磨细 根据磨球在筒体内的运动和工作情况 可把筒体内的磨球群分为两个区 抛落区和研磨破碎区 抛落区 磨球脱离转动的筒体 呈抛物 6 线下落 此过程中球与球 衬板 物料基本上不接触 磨球的主要失效形式磨球失效的主要形式是磨损 破碎和失圆 破碎和失圆降低了研磨效率 同时又加快了磨球的磨损 一般情 7 况下 磨损是失效的主要原因 在物料 衬板给予的作用力 磨球之间的相互挤压下 磨球磨损的主要机制 2 有四种形式 切削和凿削磨损磨球表面作用力可分解为法向作用力和 8 切向作用力 与磨球相对运动的尖锐物料 磨粒 在法向力作用下嵌入表面 切向力则推动磨粒沿表面运动 疲劳磨损在反复变化的冲击应力 接触压应力和切应力的作用下 磨球 9 受到反复撞击 相互之间挤压与滑动 在交变的压力和剪切力作用下 引起交变的赫兹接触应力 在材料的亚表层产生最大交变切应力 接触区边缘产生峰值拉应力 导致在亚表层的 10 脆性相 夹杂物或孔洞处产生疲劳裂纹 裂纹扩展与交织 最终使磨球表皮剥落及磨损 若裂纹产生于较深部位 并沿脆性相和缺陷向内部扩展 使形成较大的纵深裂纹 裂纹会合并 11 延及表面 就会使磨球表面成块脱落 这时 磨球表面发生疲劳磨损 可以简单的归结为控制两个材料指标 高的硬度 且磨耗部位整体硬度较均匀 高的冲击韧度 高铬铸铁磨球硬 12 度较高 而且中心和表面的硬度差小 是一种理想的耐磨材料 高铬铸铁含铬高 一般在10 20 之间 3 而且还需要加入足量的钼 铜等贵重元素来提高其淬透性 故其 13 价格较高 高铬铸铁在干磨时表现出了很好的耐磨性 但在湿磨时 由于高铬铸铁的组织中有大量共晶碳化物 与其他相间形成大量相界 碳化物与基体的电极电位不同 在矿山的湿 14 磨条件下形成相界腐蚀 使共晶碳化物因支撑削弱而折断 或因失去与基体的连接而脱落 由于上述原因 高铬铸铁磨球不适用于金属矿山湿磨工况 因此现在高铬铸铁主要在干磨 15 磨水泥和磨煤等 环境下使用 近年来开发的中铬铸铁含铬量在4 10 其耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之间 由于价格和性能无明显优势 故研究和生产较少 金属 16 型球铁磨球是近年来发展较快的一种合金铸铁 其铬含量在5 以下 现在通过调整成分设计 严格控制碳 硅含量 采用稀土变质剂等技术 改善其碳化物形状 分布来提高韧性 17 其性能值硬度在45 53HRC 冲击韧度在6 9J cm2 由于其合金含量少 可以用冲天炉熔炼 只要通过简单的热处理就能保证它的性能 生产简便 而且质量容易控制 18 价格低廉 并且磨耗也适中 在金属矿山上使用有较高的性价比 金属型球铁磨球工艺设计3 1材质成分从Fe C Si非平衡相图考虑 如图3所示的Fe Fe3C相图的 19 阴影部分 过左的亚共晶成分 由于非平衡结晶特性及加入孕育剂时造成Si的波动 凝固过程中形成晕圈铁素体 不规则的变异使得组织性能软弱 不适于做硬质磨球材料 故被排 20 除 过右的过共晶成分 性脆 韧性差 也不适宜做磨球材料 也被排除 而共晶成分 或者过共晶近共晶成分的球墨铸铁 在非平衡结晶过程中避免了形成软弱的晕圈铁素体 同样 21 也避免形成大量性脆 韧性差的柱状晶 还避免了在柱状晶 等轴晶的过渡层内积存过多的偏聚物 夹杂和微裂纹 这样的磨球内部结晶组织有较高的硬度 一定的冲击韧度 减少了 22 偏聚物在过渡区内的凝集 可以满足磨球粉碎矿石时的使用要求 为保证晶粒细密 耐磨性好 还应加入5 以上的Cr元素 金属型的设计球铁磨球金属型的设计 在很大程度上决 23 定了零件的内部结晶组织和使用性能 建议 以圆形的一型多铸的金属型铸型为好 一般至少5个圆型腔以上 这样生产的磨球 既可以提高产量 又因散热均匀而提高其使用寿命 24 金属型不能连续浇注 一般应冷却到一定温度以下后再浇注 这样才能发挥其非平衡结晶的特性优势 河南某公司就因为