磨矿分级技术03

1、3.3.磨矿机磨矿机 大红山铁矿球磨机大红山铁矿自磨机 一、磨矿机的类型一、磨矿机的类型 1 1、按磨矿介质分为四种：、按磨矿介质分为四种： 球磨机球磨机-以大小不同的钢球为磨矿介质以大小不同的钢球为磨矿介质 棒磨机棒磨机-以钢棒为磨矿介质以钢棒为磨矿介质 砾磨机砾磨机-河滩上的鹅卵石作为磨矿介质河滩上的鹅卵石作为磨矿介质 自磨机自磨机-矿块既是被磨对象又是磨矿介矿块既是被磨对象又是磨矿介 质质 2、按磨机排矿方式不同而分为： 溢流排矿磨机； 格子排矿磨机； 筒体周边排矿磨机 3、按筒体长度（L）与直径（D）之比不同 而划分： 短筒形磨矿机（L/D1）； 长筒形磨矿机（L/D1-1.5甚至2-

2、3）； 管磨机（L/D3-5） 二、格子型球磨机二、格子型球磨机 1筒体；2法 兰盖；4螺钉； 5人孔盖；7 中空轴颈端盖 8 联合给矿器； 9端衬板；10 轴承内套；11 防尘罩；12 中空轴颈 13 格子衬板；16 中心衬板； 17轴承内套； 18大齿轮；19 小齿轮；20 传动轴；21联 轴节 格子型球磨机格子型球磨机 衬板 平滑衬板和不平 滑衬板两种。 平滑衬板因钢球 滑动较大，磨剥 作用较强，宜用 于细磨。 不平滑衬板增加 钢球的冲击和搅 动作用，宜用于 粗磨。 各种衬板的形状 格子型球磨机 衬板材料一般为高锰钢，衬板材料一般为高锰钢， 高铬钢，耐磨铸铁。高铬钢，耐磨铸铁。 目前有推

3、广使用橡胶衬目前有推广使用橡胶衬 板（二段磨）和磁性衬板（二段磨）和磁性衬 板（铁矿选矿厂）的趋板（铁矿选矿厂）的趋 势。势。 端盖衬板，簸箕型衬板，端盖衬板，簸箕型衬板， 固定在端盖上。固定在端盖上。 格子板，用螺钉通过筛格子板，用螺钉通过筛 条固定在排矿端盖上。条固定在排矿端盖上。 格子板：强制排矿和阻格子板：强制排矿和阻 挡钢球，磨细的颗粒排挡钢球，磨细的颗粒排 出。出。 磨机端盖及排矿格子板 格子型球磨机 给矿器给矿器 鼓式，蜗式，联合式三种。 （1）鼓式给矿器：渐开线的螺旋叶片将矿送入筒体 内，适于开路给矿。 （2）蜗式给矿器：通常称为大勺，形似蜗牛，通过 勺子把矿浆舀入磨机给矿端盖

4、内。用于第二段闭 路磨矿,主要解决磨机与分级机装配的高差问题。 （3）联合式给矿器：鼓式给矿器加大勺，常用于一 段闭路磨矿，原矿直接给入鼓式给矿器中，分级 机返砂用大勺舀入给矿器中。目前的趋势是取消 大勺，降低负荷和磨机功率。用鼓式或螺旋型给 矿器，尚有许多技术工作要做。 磨矿机给矿器 蜗式给矿器 联合式给矿器 轴承轴承 主轴承普遍采用自动调心滑动轴承主轴承普遍采用自动调心滑动轴承, ,轴承座凹形球面轴承座凹形球面, ,轴瓦轴瓦 表面铸巴氏合金表面铸巴氏合金( (铅基合金或锡基合金铅基合金或锡基合金) )。 中小型球磨机有使用滚动轴承的趋势，以降低能耗。中小型球磨机有使用滚动轴承的趋势，以降低

5、能耗。 传动机构传动机构 电动机电动机, , 减速箱减速箱, , 联轴节联轴节, , 大小齿轮等。大小齿轮等。 主轴承构造 三、溢流型球磨机三、溢流型球磨机 与格子型球磨机结构基本相同，取消了格子型，排矿靠溢与格子型球磨机结构基本相同，取消了格子型，排矿靠溢 流排出流排出, ,排矿端中空轴颈内安装反螺旋叶片，防止钢球和排矿端中空轴颈内安装反螺旋叶片，防止钢球和 粗粒大矿排出。粗粒大矿排出。 溢流型球磨机示意图 四、棒磨机四、棒磨机 构造与溢流构造与溢流 型球磨机型球磨机 基本相同基本相同, , 介质为与介质为与 筒体长度筒体长度 接近的圆接近的圆 钢棒。端钢棒。端 盖型式与盖型式与 球磨机有球

6、磨机有 区别，排区别，排 矿轴颈较矿轴颈较 大。大。 溢流型棒磨机 五、磨矿机性能和用途五、磨矿机性能和用途 1 1、筒形磨矿机工作原理、筒形磨矿机工作原理 圆筒回转时，在摩擦力的作用下，磨矿介质（装入量约为圆筒回转时，在摩擦力的作用下，磨矿介质（装入量约为 整个筒体容积的整个筒体容积的404050%50%）被筒体的内壁带动，提升到某一）被筒体的内壁带动，提升到某一 高度，然后落下或滚下。磨矿原料从圆筒一端的空心轴颈高度，然后落下或滚下。磨矿原料从圆筒一端的空心轴颈 不断给入，这些物料受到磨矿介质的打击、研磨和压碎。不断给入，这些物料受到磨矿介质的打击、研磨和压碎。 磨碎以后的产物经圆筒另一端

7、的空心轴颈不断排出。磨碎以后的产物经圆筒另一端的空心轴颈不断排出。 磨矿机工作原理示意图 2、球磨机和棒磨机的性能和用途比较、球磨机和棒磨机的性能和用途比较 球磨机的产品粒度细，容易过粉碎。棒磨机的产球磨机的产品粒度细，容易过粉碎。棒磨机的产 品粒品粒 度均匀，过粉碎较少，开路工作的产品粒度与球磨度均匀，过粉碎较少，开路工作的产品粒度与球磨 机闭机闭 路工作相近。路工作相近。 棒磨机的主要用途棒磨机的主要用途 (1)(1)钨锡矿或稀贵金属重选或磁选厂钨锡矿或稀贵金属重选或磁选厂 (2)(2)作为一段粗磨能力大作为一段粗磨能力大, , 效率高效率高 (3)(3)代替短头圆锥作为细碎使用代替短头圆

8、锥作为细碎使用 使用棒磨机存在的主要问题使用棒磨机存在的主要问题 (1)(1)加棒困难，需停机，劳动强度大加棒困难，需停机，劳动强度大 (2)(2)短棒或断棒易乱棒，影响正常生产短棒或断棒易乱棒，影响正常生产 (3)(3)清棒工作量大清棒工作量大 3、格子型和溢流型球磨机性能和用途比较、格子型和溢流型球磨机性能和用途比较 生产上广泛使用格子型。生产率高，适用生产上广泛使用格子型。生产率高，适用 于粗磨和细磨；生产率比同规格溢流型高于粗磨和细磨；生产率比同规格溢流型高 10-25%10-25%；单位电耗较低；磨矿速度快，过；单位电耗较低；磨矿速度快，过 粉碎相对较少。因此，采用两段磨矿的选粉碎相

9、对较少。因此，采用两段磨矿的选 厂，其一段磨矿大多采用格子型球磨机。厂，其一段磨矿大多采用格子型球磨机。 溢流型构造简单，价格较低，主要适用于溢流型构造简单，价格较低，主要适用于 细磨（二段或三段磨矿）。细磨（二段或三段磨矿）。 六、磨矿机的安装、维护和检修六、磨矿机的安装、维护和检修 1 1、安装、安装 安装在重量为磨机重安装在重量为磨机重2-32-3倍的钢筋混凝土基础上。基础与倍的钢筋混凝土基础上。基础与 本土接触。本土接触。 为保证水平和同心度，需要进行二次浇灌。为保证水平和同心度，需要进行二次浇灌。 安装顺序：安装顺序：(1)(1)主轴承主轴承(2)(2)筒体及端盖筒体及端盖(3)(3

10、)传动部分传动部分(4)(4)二次二次 浇灌浇灌 2 2、操作及维护、操作及维护 注意开、停车顺序注意开、停车顺序 开车开车: :油泵油泵-磨机磨机-分级机分级机-给矿给矿 停车停车: :与开车顺序刚好相反。停车时，磨机内的矿石尽可与开车顺序刚好相反。停车时，磨机内的矿石尽可 能排空。能排空。 运转时主要注意轴承的温度，减速机温度，筒体是否漏浆。运转时主要注意轴承的温度，减速机温度，筒体是否漏浆。 3 3、检修、检修 小修每月末进行 中修半年或一年进行一次 大修视设备工作情况而定 注意主要磨损件的磨损周期，需要提前计 划采购相应的备品备件。 七、磨矿机的发展趋势七、磨矿机的发展趋势 1 1、设

11、备大型化、设备大型化 国外 825015250大型球磨机。美国、加拿大、 巴西等国在铁矿山使用。 国内鞍钢调军台选矿厂从美国引进54908830球 磨机；江西德兴铜矿从美国Fullers公司引进 54908530球磨机。 攀钢密地选矿厂使用36004500球磨机，16个系 列 2 2、新型衬板的使用、新型衬板的使用 (1)橡胶衬板 (2)磁性衬板 (3)橡胶和硬质合金 钢组合的复合衬板 3. 3. 滚动轴承代替滑动轴滚动轴承代替滑动轴 承承( (中小型磨机中小型磨机) )降低磨降低磨 机功率。机功率。 4. 4. 新型磨机不断涌现新型磨机不断涌现 (1)(1)无齿轮传动球磨机无齿轮传动球磨机

12、(2)(2)周边排矿球磨机周边排矿球磨机 (3)(3)离心磨离心磨( (行星磨行星磨) )P145P145图图 4-2-154-2-15 (4)(4)振动磨振动磨( (球磨球磨) )P146P146图图4-4- 2-162-16 (5)(5)塔式磨（立式螺旋搅拌磨）塔式磨（立式螺旋搅拌磨） 国内秦皇岛冶金矿山设计院国内秦皇岛冶金矿山设计院, , 长沙矿冶研究院研制，产品长沙矿冶研究院研制，产品 粒度粒度-10-10m-5m-5m m. 立式搅拌磨示意图 (6)喷射磨（射流磨）干式磨 矿,超细粉碎 (7)搅拌磨(立式磨）高速 旋转破坏介质的离心状态, 超细磨矿。 (8)澳大利亚爱萨磨（卧式离 心

13、搅拌磨）磨矿介质 510mm,特殊合金材料，产 品粒度可达-5m-1m， 适合于贵金属使用。 (9)超临速磨机超过临界转 速磨矿,提高处理量,降低 单位能耗,工业设备尚处于 实验期。 超临速磨机 射流磨示意图 第五章磨矿介质的运动学 5-1 钢球的运动状态和受力分析钢球的运动状态和受力分析 磨机内钢球的运动状态受许多因素的影响，最重要的 有磨机筒体的转速n(r/min)及磨机内钢球的填充率。对 磨机内钢球的运动状态所作的观察说明： （1）当装球量一定时，随着磨机转速的加快，钢球由 泻落变抛落，甚至出现离心运动，说明钢球运动状态与 转速密切相关； （2）当磨机转速一定时，只装一个球只会在磨机最低

14、 位置跳动，依次增加球数时，球在最低位置排成一条线 跳动，一条线排满接着排第二排、三排直到出现 抛落，因此球的运动状态和球的填充率密切相关； （3）磨机内筒体的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。而平滑衬板对球的提升作用弱； （4）磨机内只装钢球时，钢球之间滑动厉 害，如装进矿砂，小刚球相对滑动减弱。 即磨机内矿浆浓度c(%)也影响着钢球的运 动状态； （5）由于磨机内钢球大小不同，所受摩擦 力大小也不同，大者居内，小者居于外层， 即钢球尺寸d亦影响着钢球的运动状态； （6）磨机是干磨还是湿磨，乃至矿料的性 质等等也影响着钢球的运动状态。 5-1 钢球的运动状态

15、和受力分析钢球的运动状态和受力分析 一、钢球的运动状态一、钢球的运动状态 根据钢球运动拍摄的照片（戴维斯根据钢球运动拍摄的照片（戴维斯DavisDavis），分），分 为三种：泻落式，抛落式和离心运转。为三种：泻落式，抛落式和离心运转。 1. 1. 泻落式泻落式 球荷的倾斜角超过钢球在球荷表面的自然休止角球荷的倾斜角超过钢球在球荷表面的自然休止角 时，钢球沿斜坡滚下，该运动状态称为泻落。时，钢球沿斜坡滚下，该运动状态称为泻落。 2. 2. 抛落式抛落式 磨机的转速足够高，钢球自转着随筒体内壁作圆磨机的转速足够高，钢球自转着随筒体内壁作圆 曲线运动上升至一定高度，然后作抛物线下落，曲线运动上升至

16、一定高度，然后作抛物线下落， 该运动状态称为抛落。该运动状态称为抛落。 一、钢球的运动状态一、钢球的运动状态 . . 离心式离心式 磨机的转速高到超过某一临界值，钢球贴在衬板上不再落磨机的转速高到超过某一临界值，钢球贴在衬板上不再落 下，随筒体一起转动，该运动状态称为离心运转。下，随筒体一起转动，该运动状态称为离心运转。 磨机内钢球的三种典型运动状态 a-泻落式；b-抛落式；c-离心运转 二、作用于钢球的力二、作用于钢球的力 钢球受力分析：（钢球受力分析：（1 1）重力）重力G G，切向分力，切向分力GsinGsin，法向分力，法向分力 GcosGcos；（；（2 2）离心力）离心力C C；（

17、；（3 3）摩擦力）摩擦力F F。 在点，离心力与法向分力大小相等，方向相反，在点，离心力与法向分力大小相等，方向相反， 摩擦力，此时钢球脱离筒壁，作抛物线下落。摩擦力，此时钢球脱离筒壁，作抛物线下落。 若磨机转速过高，球上升至顶点，比大，钢球不下若磨机转速过高，球上升至顶点，比大，钢球不下 落与筒体一起转动，发生离心运转。落与筒体一起转动，发生离心运转。 5-2球磨机的临界转速 一、临界转速 A A点：点：C=NC=N，F=0F=0， 钢球作抛物落钢球作抛物落 下。下。 离心运转条件，离心运转条件， Z Z点，点，CGCG。 A A点开始离心，点开始离心， 临界条件临界条件C=NC=N， C

18、=maC=ma N=Gcos N=Gcos =mgcos =mgcos 钢球受力分析图 一、临界转速 离心加速度离心加速度 a=va=v2 2/R/R 代入：代入：mvmv2 2=Rmgcos=Rmgcos 化简：化简： v v2 2=Rgcos=Rgcos 又：又： 转转/ /分分 ， 则则 则则 离心运转离心运转 Z Z点点 =0 =0 ，有：，有： D- D-磨机直径，磨机直径，m m 磨机的临界转速磨机的临界转速 是使最外层也不会发生离心化的最高转是使最外层也不会发生离心化的最高转 速速。 2 cos mv G R 30 Rn v 30 cos g n R g 30 cosn R 3042.3 c n RD 二、转速率 磨机的实际转速与临界转速的比率磨机的实际转速与临界转速的比率 - -脱离角。转速率与脱离角成反比关系。脱离角。转速率与脱离角成反比关系。 转速率越高，脱离角越小，转速率为转速率越高，脱离角越小，转速率为100%100%时，脱时，脱 离角离角 =0=0， =1=1，cos cos =1=1。此时钢球处于离。此时钢球处于离 心运转状态。心运转状态。 30 cos 100%cos 30 c n R n R 三、超临界转速磨矿三、超临界转速磨矿 使用平滑衬板使用平滑衬板, ,装球率较低时装球率较低时, n n, n nc c 时，由于时，由于