碎礦與磨礦－第八講本堂課主要內(nèi)容◆第九章磨礦及磨礦機(jī)（§9-1－§9-5）

磨礦的概念及工藝指標(biāo)

磨礦機(jī)類型和構(gòu)造（重點(diǎn)）

磨礦機(jī)性能和用途（重點(diǎn)）

磨礦機(jī)安裝、使用與維護(hù)

磨礦機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)介◆第十章磨礦介質(zhì)運(yùn)動(dòng)學(xué)（§10-1；§10-2）

作用于鋼球的力和鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速（重點(diǎn)）碎礦與磨礦－第八講本堂課主要內(nèi)容第九章磨礦及磨礦機(jī)

大紅山鐵礦球磨機(jī)大紅山鐵礦自磨機(jī)第九章磨礦及磨礦機(jī)大紅山鐵礦球磨機(jī)大紅山鐵礦自磨機(jī)§9-1磨礦的概念和工藝指標(biāo)一、磨礦的概念1、磨礦基本概念◆對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)一步加工，達(dá)到礦石和礦物單體解離的目的，為選別作業(yè)提供合格原料。磨礦是大多數(shù)選礦廠的必備作業(yè)。由于這一步的能耗高及材料消耗高，且產(chǎn)品質(zhì)量直接影響后面選別作業(yè)的指標(biāo)，再加上磨礦的處理量實(shí)際上決定了選礦廠的處理量，因此磨礦作業(yè)是選礦前重中之重的作業(yè)?！?-1磨礦的概念和工藝指標(biāo)一、磨礦的概念2、磨礦方式◆粉碎性磨礦－水泥行業(yè)，粉碎的越細(xì)水泥的質(zhì)量越高；◆擦洗性磨礦－建筑用砂，球團(tuán)。擦洗物料以露出新鮮表面，利于后面物料的粘結(jié)；◆解離性磨礦－選礦、濕法冶金。以使礦物單體解離為目的，并使物料粒度符合選礦要求。2、磨礦方式二、磨礦工藝指標(biāo)1、數(shù)量指標(biāo)◆處理量Q：磨礦機(jī)在一定的給礦粒度及產(chǎn)品粒度下每小時(shí)處理的礦量，單位為“t/（臺(tái)·h）”，或稱磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理量?！魡挝蝗莘e處理量qv：磨礦機(jī)在一定的給礦粒度及產(chǎn)品粒度下每小時(shí)每立方米處理的礦量，單位“t/（m3·h）”，又稱磨礦機(jī)單位容積處理量?！裟C(jī)－200目利用系數(shù)q-200：每小時(shí)每立方米磨機(jī)容積新生成的－200目數(shù)量來評(píng)價(jià)磨機(jī)工作效果，單位為“－200目t/（m3·h）”。

碎礦與磨礦昆明理工大學(xué)工程力學(xué)試驗(yàn)中心課件2、質(zhì)量指標(biāo)◆磨礦效率E。單位為“t（原礦）/kw.h”或“－200目t/kw.h”，表示磨礦能量使用效率的高低。◆磨礦技術(shù)效率E技。與產(chǎn)品粒度相關(guān)的效率，未發(fā)生磨礦或磨礦過度時(shí)，磨礦技術(shù)效率為零。磨礦技術(shù)效率能夠從技術(shù)上評(píng)價(jià)磨礦過程的好壞，E技越高，說明磨礦技術(shù)指標(biāo)越好。2、質(zhì)量指標(biāo)3、鋼耗指標(biāo)◆每磨細(xì)1t礦石所消耗的鋼量，單位為“kg/t礦石”。在磨礦中，磨礦費(fèi)用約有40%消耗在鋼鐵上，其中絕大部分為鋼球消耗，故將鋼球單耗列為考核選廠工作業(yè)績(jī)的重要指標(biāo)之一。3、鋼耗指標(biāo)§9－2磨礦機(jī)的類型和構(gòu)造

1按磨礦介質(zhì)分為四種：◆球磨機(jī)-以大小不同的鋼球?yàn)槟サV介質(zhì)；◆棒磨機(jī)-以鋼棒為磨礦介質(zhì)；◆礫磨機(jī)-河灘上的鵝卵石作為磨礦介質(zhì)；◆自磨機(jī)-礦塊既是被磨對(duì)象又是磨礦介質(zhì)?！?－2磨礦機(jī)的類型和構(gòu)造

1按磨礦介質(zhì)分為四種：◆選礦廠廣泛使用的磨礦機(jī)１.球磨機(jī)以鋼球?yàn)榻橘|(zhì)２.棒磨機(jī)以鋼棒為介質(zhì)◆磨礦機(jī)規(guī)格

筒體內(nèi)徑Ｄ×筒體長(zhǎng)度Ｌ表示，單位mm。例如：１５００×３０００１２００×２４００２７００×３６００◆選礦廠廣泛使用的磨礦機(jī)2按磨機(jī)排礦方式不同而分為：◆溢流排礦磨機(jī)；◆格子排礦磨機(jī)；◆筒體周邊排礦磨機(jī)。3按筒體長(zhǎng)度（L）與直徑（D）之比不同而劃分：◆短筒形磨礦機(jī)（L/D≤1）；◆長(zhǎng)筒形磨礦機(jī)（L/D≥1-1.5甚至2-3）；◆管磨機(jī)（L/D≥3-5）2按磨機(jī)排礦方式不同而分為：一、格子型球磨機(jī)1、結(jié)構(gòu)及主要部件◆沈陽重型機(jī)廠出產(chǎn)的Ｄ×Ｌ２７００×３６００mm格子型球磨機(jī)（P129圖4-2-1）

1－筒體；2－法蘭蓋；4－螺釘；5－人孔蓋；7－中空軸頸端蓋8－聯(lián)合給礦器；9－端襯板；10－軸承內(nèi)套；11－防塵罩；12－中空軸頸13－格子襯板；16－中心襯板；17－軸承內(nèi)套；18－大齒輪；19－小齒輪；20－傳動(dòng)軸；21－聯(lián)軸節(jié)一、格子型球磨機(jī)1－筒體；2－法蘭蓋；4－螺釘；5－人孔蓋；格子型球磨機(jī)2、襯板◆平滑襯板和不平滑襯板兩種?！羝交r板因鋼球滑動(dòng)較大，磨剝作用較強(qiáng)，宜用于細(xì)磨?！舨黄交r板增加鋼球的沖擊和攪動(dòng)作用，宜用于粗磨。各種襯板的形狀格子型球磨機(jī)2、襯板各種襯板的形狀格子型球磨機(jī)◆襯板材料一般為高錳鋼，高鉻鋼，耐磨鑄鐵?！裟壳坝型茝V使用橡膠襯板（二段磨）和磁性襯板（鐵礦選礦廠）的趨勢(shì)?！舳硕艘r板，簸箕型襯板，固定在端蓋上?！舾褡影澹寐葆斖ㄟ^篩條固定在排礦端蓋上?！舾褡影澹簭?qiáng)制排礦和阻擋鋼球，磨細(xì)的顆粒排出。磨機(jī)端蓋及排礦格子板格子型球磨機(jī)◆襯板材料一般為高錳鋼，高鉻鋼，耐磨鑄鐵。磨機(jī)端格子型球磨機(jī)3、給礦器◆鼓式，蝸式，聯(lián)合式三種。（1）鼓式給礦器漸開線的螺旋葉片將礦送入筒體內(nèi)，適于開路給礦。（2）蝸式給礦器通常稱為大勺，形似蝸牛，通過勺子把礦漿舀入磨機(jī)給礦端蓋內(nèi)。用于第二段閉路磨礦內(nèi),主要解決磨機(jī)與分級(jí)機(jī)裝配的高差問題.（3）聯(lián)合式給礦器鼓式給礦器加大勺，常用于一段閉路磨礦，原礦直接給入鼓式給礦器中，分級(jí)機(jī)返砂用大勺舀入給礦器中。目前的趨勢(shì)是取消大勺，降低負(fù)荷和磨機(jī)功率。用鼓式或螺旋型給礦器，尚有許多技術(shù)工作要做。格子型球磨機(jī)3、給礦器磨礦機(jī)給礦器蝸式給礦器聯(lián)合式給礦器磨礦機(jī)給礦器蝸式給礦器聯(lián)合式給礦器4、軸承◆主軸承普遍采用自動(dòng)調(diào)心滑動(dòng)軸承,軸承座凹形球面,軸瓦表面鑄巴氏合金(鉛基合金或錫基合金)。◆中小型球磨機(jī)有使用滾動(dòng)軸承的趨勢(shì)，以降低能耗。5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)◆電動(dòng)機(jī),減速箱,聯(lián)軸節(jié),大小齒輪等。主軸承構(gòu)造4、軸承主軸承構(gòu)造二、溢流型球磨機(jī)◆與格子型球磨機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，取消了格子型，排礦靠溢流排出,排礦端中空軸頸內(nèi)安裝反螺旋葉片，防止鋼球和粗粒大礦排出。溢流型球磨機(jī)示意圖二、溢流型球磨機(jī)溢流型球磨機(jī)示意圖三、棒磨機(jī)◆構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)基本相同,介質(zhì)為與筒體長(zhǎng)度接近的圓鋼棒。端蓋型式與球磨機(jī)有區(qū)別，排礦軸頸較大?！粼颇鲜?987年引進(jìn)了SIVDALA公司橡膠滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)棒磨機(jī)，安裝在阿瓦山西盟錫礦。溢流型棒磨機(jī)三、棒磨機(jī)◆構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)基本相同,介質(zhì)為與筒體長(zhǎng)度接近§9-3磨礦機(jī)性能和用途一、筒形磨礦機(jī)工作原理◆圓筒回轉(zhuǎn)時(shí)，在摩擦力的作用下，磨礦介質(zhì)（裝入量約為整個(gè)筒體容積的40～50%）被筒體的內(nèi)壁帶動(dòng)，提升到某一高度，然后落下或滾下。磨礦原料從圓筒一端的空心軸頸不斷給入，這些物料受到磨礦介質(zhì)的打擊、研磨和壓碎。磨碎以后的產(chǎn)物經(jīng)圓筒另一端的空心軸頸不斷排出。

磨礦機(jī)工作原理示意圖§9-3磨礦機(jī)性能和用途一、筒形磨礦機(jī)工作原理磨礦機(jī)工作原二、性能和用途比較1、球磨機(jī)和棒磨機(jī)的性能和用途比較◆球磨機(jī)的產(chǎn)品粒度細(xì)，容易過粉碎。棒磨機(jī)的產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎較少，開路工作的產(chǎn)品粒度與球磨機(jī)閉路工作相近?！舭裟C(jī)的主要用途(1)鎢錫礦或稀貴金屬重選或磁選廠(2)作為一段粗磨能力大,效率高(3)代替短頭圓錐作為細(xì)碎使用◆使用棒磨機(jī)存在的主要問題(1)加棒困難，需停機(jī)，勞動(dòng)強(qiáng)度大(2)短棒或斷棒易亂棒，影響正常生產(chǎn)(3)清棒工作量大二、性能和用途比較1、球磨機(jī)和棒磨機(jī)的性能和用途比較二、性能和用途比較2、格子型和溢流型球磨機(jī)的比較◆生產(chǎn)上廣泛使用格子型。生產(chǎn)率高，適用于粗磨和細(xì)磨；生產(chǎn)率比同規(guī)格溢流型高10-25%；單位電耗較低；磨礦速度快，過粉碎相對(duì)較少。因此，采用兩段磨礦的選廠，其一段磨礦大多采用格子型球磨機(jī)?！粢缌餍蜆?gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，主要適用于細(xì)磨（二段或三段磨礦）。二、性能和用途比較2、格子型和溢流型球磨機(jī)的比較§9-4磨礦機(jī)的安裝、維護(hù)和檢修1.安裝◆安裝在重量為磨機(jī)重2-3倍的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上?；A(chǔ)與本土接觸?！魹楸ＷC水平和同心度，需要進(jìn)行二次澆灌。◆安裝順序：(1)主軸承(2)筒體及端蓋(3)傳動(dòng)部分(4)二次澆灌2.操作及維護(hù)◆注意開、停車順序◆開車:油泵---磨機(jī)---分級(jí)機(jī)---給礦◆停車:與開車順序剛好相反。停車時(shí)，磨機(jī)內(nèi)的礦石盡可能排空?！暨\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要注意軸承的溫度，減速機(jī)溫度，筒體是否漏漿。（詳見P142表4-2-2磨礦機(jī)的故障,原因及其消除方法）§9-4磨礦機(jī)的安裝、維護(hù)和檢修1.安裝3.檢修◆小修－每月末進(jìn)行◆中修－半年或一年進(jìn)行一次◆大修－視設(shè)備工作情況而定◆注意主要磨損件的磨損周期，需要提前計(jì)劃采購相應(yīng)的備品備件。（詳見P143表4-2-3球磨機(jī)易損零件的平均使用壽命和最小儲(chǔ)備量）3.檢修§9-5磨礦機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.設(shè)備大型化◆國外8250×15250大型球磨機(jī)。美國、加拿大、巴西等國在鐵礦山使用?！魢鴥?nèi)鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選礦廠從美國引進(jìn)5490×8830球磨機(jī)；江西德興銅礦從美國Fullers公司引進(jìn)5490×8530球磨機(jī)?！襞输撁艿剡x礦廠使用3600×4500球磨機(jī)，16個(gè)系列2.新型襯板的使用

(1)橡膠襯板(2)磁性襯板(已全面推廣)(3)橡膠和硬質(zhì)合金鋼組合的復(fù)合襯板§9-5磨礦機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.設(shè)備大型化3.滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承(中小型磨機(jī))降低磨機(jī)功率。4.新型磨機(jī)不斷涌現(xiàn)(1)無齒輪傳動(dòng)球磨機(jī)(2)周邊排礦球磨機(jī)(3)離心磨(行星磨)－P145圖4-2-15(4)振動(dòng)磨(球磨)－P146圖4-2-16(5)塔式磨（立式螺旋攪拌磨）國內(nèi)秦皇島冶金礦山設(shè)計(jì)院,長(zhǎng)沙礦冶研究院研制，產(chǎn)品粒度-10μm~-5μm.立式攪拌磨示意圖3.滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承(中小型磨機(jī))降低磨機(jī)功率。立式攪(6)噴射磨（射流磨）干式磨礦,超細(xì)粉碎－P147圖4-2-17(7)攪拌磨(立式磨）－高速旋轉(zhuǎn)破壞介質(zhì)的離心狀態(tài),超細(xì)磨礦。(8)澳大利亞愛薩磨（臥式離心攪拌磨）磨礦介質(zhì)5~10mm,特殊合金材料，產(chǎn)品粒度可達(dá)-5μm~-1μm，適合于貴金屬使用。(9)超臨速磨機(jī)－昆明理工大學(xué)研制,超過臨界轉(zhuǎn)速磨礦,提高處理量,降低單位能耗,工業(yè)設(shè)備尚處于實(shí)驗(yàn)期。超臨速磨機(jī)射流磨示意圖(6)噴射磨（射流磨）干式磨礦,超細(xì)粉碎－P147圖4-第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)§10-1鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力分析磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受許多因素的影響，最重要的有磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速n(r/min)及磨機(jī)內(nèi)鋼球的填充率。對(duì)磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所作的觀察說明：（1）當(dāng)裝球量一定時(shí)，隨著磨機(jī)轉(zhuǎn)速的加快，鋼球由瀉落變拋落，甚至出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)，說明鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)；（2）當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，只裝一個(gè)球只會(huì)在磨機(jī)最低位置跳動(dòng)，依次增加球數(shù)時(shí)，球在最低位置排成一條線跳動(dòng)，一條線排滿接著排第二排、三排······直到出現(xiàn)拋落，因此球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和球的填充率密切相關(guān)；第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)§10-1鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力分（3）磨機(jī)內(nèi)筒體的襯板形狀也影響著球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，襯板的凸棱高時(shí)，對(duì)球荷的提升力大。而平滑襯板對(duì)球的提升作用弱；（4）磨機(jī)內(nèi)只裝鋼球時(shí)，鋼球之間滑動(dòng)厲害，如裝進(jìn)礦砂，小剛球相對(duì)滑動(dòng)減弱。即磨機(jī)內(nèi)礦漿濃度c(%)也影響著鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（5）由于磨機(jī)內(nèi)鋼球大小不同，所受摩擦力大小也不同，大者居內(nèi)，小者居于外層，即鋼球尺寸d亦影響著鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（6）磨機(jī)是干磨還是濕磨，乃至礦料的性質(zhì)等等也影響著鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（3）磨機(jī)內(nèi)筒體的襯板形狀也影響著球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，襯板第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)◆根據(jù)鋼球運(yùn)動(dòng)拍攝的照片（戴維斯Davis），分為三種：瀉落式，拋落式和離心運(yùn)轉(zhuǎn)。1.瀉落式◆球荷的傾斜角超過鋼球在球荷表面的自然休止角時(shí)，鋼球沿斜坡滾下，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為瀉落。2.拋落式◆磨機(jī)的轉(zhuǎn)速足夠高，鋼球自轉(zhuǎn)著隨筒體內(nèi)壁作圓曲線運(yùn)動(dòng)上升至一定高度，然后作拋物線下落，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為拋落。第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)３.離心式◆磨機(jī)的轉(zhuǎn)速高到超過某一臨界值，鋼球貼在襯板上不再落下，隨筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為離心運(yùn)轉(zhuǎn)。磨機(jī)內(nèi)鋼球的三種典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)a-瀉落式；b-拋落式；c-離心運(yùn)轉(zhuǎn)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)磨機(jī)內(nèi)鋼球的三種典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)二、作用于鋼球的力◆鋼球受力分析：（1）重力G，切向分力Gsinα，法向分力Gcosα；（2）離心力C；（3）摩擦力F。◆在Ａ３點(diǎn)，離心力Ｃ與法向分力Ｎ大小相等，方向相反，摩擦力Ｆ＝０，此時(shí)鋼球脫離筒壁，作拋物線下落。◆若磨機(jī)轉(zhuǎn)速過高，球上升至頂點(diǎn)Ｚ，Ｃ比Ｇ大，鋼球不下落與筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生離心運(yùn)轉(zhuǎn)。二、作用于鋼球的力◆鋼球受力分析：（1）重力G，切向分力Gs§10-2球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速一、臨界轉(zhuǎn)速◆A點(diǎn)：C=N，F(xiàn)=0，鋼球作拋物落下?！綦x心運(yùn)轉(zhuǎn)條件，Z點(diǎn)，C≥G?！鬉點(diǎn)開始離心，臨界條件C=N，C=ma，N=Gcosα=mgcosα鋼球受力分析圖§10-2球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速一、臨界轉(zhuǎn)速鋼球受力分析圖一、臨界轉(zhuǎn)速離心加速度a=v2/R∴

代入：mv2=Rmgcosα

化簡(jiǎn)：v2=Rgcosα

又：轉(zhuǎn)/分，則

則

離心運(yùn)轉(zhuǎn)Z點(diǎn)α=0，有：

D-磨機(jī)直徑，m◆磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速是使最外層也不會(huì)發(fā)生離心化的最高轉(zhuǎn)速。一、臨界轉(zhuǎn)速離心加速度a=v2/R二、轉(zhuǎn)速率◆磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速的比率Ψ

α----脫離角。轉(zhuǎn)速率與脫離角成反比關(guān)系。轉(zhuǎn)速率越高，脫離角越小，轉(zhuǎn)速率為100%時(shí)，脫離角α=0，ψ=1，cosα=1。此時(shí)鋼球處于離心運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。二、轉(zhuǎn)速率◆磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速的比率Ψ三、超臨界轉(zhuǎn)速磨礦◆使用平滑襯板,裝球率較低時(shí),n

≥nc時(shí)，由于鋼球的滑動(dòng)作用,仍不會(huì)離心.◆磨機(jī)轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的磨礦，稱為超臨界轉(zhuǎn)速磨礦?！舫R界轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的問題（1）功率增加（2）傳動(dòng)部件強(qiáng)度增加（3）潤滑要求提高（4）分級(jí)負(fù)荷增加（5）襯板及鋼球磨損增加。◆R.T胡基教授用2700×3600磨機(jī)超臨界轉(zhuǎn)速下自磨。目前，尚未見生產(chǎn)上使用的超臨速磨機(jī)。昆工文書明教授課題組正在進(jìn)行相應(yīng)的研究。三、超臨界轉(zhuǎn)速磨礦◆使用平滑襯板,裝球率較低時(shí),n≥nc本講作業(yè)某鐵礦選礦廠采用階段磨礦、階段選別工藝的原則流程選礦，第一段磨礦采用φ2700×3600的球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，第二段采用φ2100×3000的球磨機(jī)磨礦，一、二段磨礦機(jī)的轉(zhuǎn)速率分別為86%和88%，試計(jì)算該選礦廠一、二段磨礦機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速。本講作業(yè)某鐵礦選礦廠采用階段磨礦、階段選別工藝的原則流程選礦碎礦與磨礦－第八講本堂課主要內(nèi)容◆第九章磨礦及磨礦機(jī)（§9-1－§9-5）

磨礦的概念及工藝指標(biāo)

磨礦機(jī)類型和構(gòu)造（重點(diǎn)）

磨礦機(jī)性能和用途（重點(diǎn)）

磨礦機(jī)安裝、使用與維護(hù)

磨礦機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)介◆第十章磨礦介質(zhì)運(yùn)動(dòng)學(xué)（§10-1；§10-2）

作用于鋼球的力和鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速（重點(diǎn)）碎礦與磨礦－第八講本堂課主要內(nèi)容第九章磨礦及磨礦機(jī)

大紅山鐵礦球磨機(jī)大紅山鐵礦自磨機(jī)第九章磨礦及磨礦機(jī)大紅山鐵礦球磨機(jī)大紅山鐵礦自磨機(jī)§9-1磨礦的概念和工藝指標(biāo)一、磨礦的概念1、磨礦基本概念◆對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)一步加工，達(dá)到礦石和礦物單體解離的目的，為選別作業(yè)提供合格原料。磨礦是大多數(shù)選礦廠的必備作業(yè)。由于這一步的能耗高及材料消耗高，且產(chǎn)品質(zhì)量直接影響后面選別作業(yè)的指標(biāo)，再加上磨礦的處理量實(shí)際上決定了選礦廠的處理量，因此磨礦作業(yè)是選礦前重中之重的作業(yè)?！?-1磨礦的概念和工藝指標(biāo)一、磨礦的概念2、磨礦方式◆粉碎性磨礦－水泥行業(yè)，粉碎的越細(xì)水泥的質(zhì)量越高；◆擦洗性磨礦－建筑用砂，球團(tuán)。擦洗物料以露出新鮮表面，利于后面物料的粘結(jié)；◆解離性磨礦－選礦、濕法冶金。以使礦物單體解離為目的，并使物料粒度符合選礦要求。2、磨礦方式二、磨礦工藝指標(biāo)1、數(shù)量指標(biāo)◆處理量Q：磨礦機(jī)在一定的給礦粒度及產(chǎn)品粒度下每小時(shí)處理的礦量，單位為“t/（臺(tái)·h）”，或稱磨機(jī)的臺(tái)時(shí)處理量?！魡挝蝗莘e處理量qv：磨礦機(jī)在一定的給礦粒度及產(chǎn)品粒度下每小時(shí)每立方米處理的礦量，單位“t/（m3·h）”，又稱磨礦機(jī)單位容積處理量?！裟C(jī)－200目利用系數(shù)q-200：每小時(shí)每立方米磨機(jī)容積新生成的－200目數(shù)量來評(píng)價(jià)磨機(jī)工作效果，單位為“－200目t/（m3·h）”。

碎礦與磨礦昆明理工大學(xué)工程力學(xué)試驗(yàn)中心課件2、質(zhì)量指標(biāo)◆磨礦效率E。單位為“t（原礦）/kw.h”或“－200目t/kw.h”，表示磨礦能量使用效率的高低?！裟サV技術(shù)效率E技。與產(chǎn)品粒度相關(guān)的效率，未發(fā)生磨礦或磨礦過度時(shí)，磨礦技術(shù)效率為零。磨礦技術(shù)效率能夠從技術(shù)上評(píng)價(jià)磨礦過程的好壞，E技越高，說明磨礦技術(shù)指標(biāo)越好。2、質(zhì)量指標(biāo)3、鋼耗指標(biāo)◆每磨細(xì)1t礦石所消耗的鋼量，單位為“kg/t礦石”。在磨礦中，磨礦費(fèi)用約有40%消耗在鋼鐵上，其中絕大部分為鋼球消耗，故將鋼球單耗列為考核選廠工作業(yè)績(jī)的重要指標(biāo)之一。3、鋼耗指標(biāo)§9－2磨礦機(jī)的類型和構(gòu)造

1按磨礦介質(zhì)分為四種：◆球磨機(jī)-以大小不同的鋼球?yàn)槟サV介質(zhì)；◆棒磨機(jī)-以鋼棒為磨礦介質(zhì)；◆礫磨機(jī)-河灘上的鵝卵石作為磨礦介質(zhì)；◆自磨機(jī)-礦塊既是被磨對(duì)象又是磨礦介質(zhì)。§9－2磨礦機(jī)的類型和構(gòu)造

1按磨礦介質(zhì)分為四種：◆選礦廠廣泛使用的磨礦機(jī)１.球磨機(jī)以鋼球?yàn)榻橘|(zhì)２.棒磨機(jī)以鋼棒為介質(zhì)◆磨礦機(jī)規(guī)格

筒體內(nèi)徑Ｄ×筒體長(zhǎng)度Ｌ表示，單位mm。例如：１５００×３０００１２００×２４００２７００×３６００◆選礦廠廣泛使用的磨礦機(jī)2按磨機(jī)排礦方式不同而分為：◆溢流排礦磨機(jī)；◆格子排礦磨機(jī)；◆筒體周邊排礦磨機(jī)。3按筒體長(zhǎng)度（L）與直徑（D）之比不同而劃分：◆短筒形磨礦機(jī)（L/D≤1）；◆長(zhǎng)筒形磨礦機(jī)（L/D≥1-1.5甚至2-3）；◆管磨機(jī)（L/D≥3-5）2按磨機(jī)排礦方式不同而分為：一、格子型球磨機(jī)1、結(jié)構(gòu)及主要部件◆沈陽重型機(jī)廠出產(chǎn)的Ｄ×Ｌ２７００×３６００mm格子型球磨機(jī)（P129圖4-2-1）

1－筒體；2－法蘭蓋；4－螺釘；5－人孔蓋；7－中空軸頸端蓋8－聯(lián)合給礦器；9－端襯板；10－軸承內(nèi)套；11－防塵罩；12－中空軸頸13－格子襯板；16－中心襯板；17－軸承內(nèi)套；18－大齒輪；19－小齒輪；20－傳動(dòng)軸；21－聯(lián)軸節(jié)一、格子型球磨機(jī)1－筒體；2－法蘭蓋；4－螺釘；5－人孔蓋；格子型球磨機(jī)2、襯板◆平滑襯板和不平滑襯板兩種。◆平滑襯板因鋼球滑動(dòng)較大，磨剝作用較強(qiáng)，宜用于細(xì)磨?！舨黄交r板增加鋼球的沖擊和攪動(dòng)作用，宜用于粗磨。各種襯板的形狀格子型球磨機(jī)2、襯板各種襯板的形狀格子型球磨機(jī)◆襯板材料一般為高錳鋼，高鉻鋼，耐磨鑄鐵。◆目前有推廣使用橡膠襯板（二段磨）和磁性襯板（鐵礦選礦廠）的趨勢(shì)?！舳硕艘r板，簸箕型襯板，固定在端蓋上。◆格子板，用螺釘通過篩條固定在排礦端蓋上。◆格子板：強(qiáng)制排礦和阻擋鋼球，磨細(xì)的顆粒排出。磨機(jī)端蓋及排礦格子板格子型球磨機(jī)◆襯板材料一般為高錳鋼，高鉻鋼，耐磨鑄鐵。磨機(jī)端格子型球磨機(jī)3、給礦器◆鼓式，蝸式，聯(lián)合式三種。（1）鼓式給礦器漸開線的螺旋葉片將礦送入筒體內(nèi)，適于開路給礦。（2）蝸式給礦器通常稱為大勺，形似蝸牛，通過勺子把礦漿舀入磨機(jī)給礦端蓋內(nèi)。用于第二段閉路磨礦內(nèi),主要解決磨機(jī)與分級(jí)機(jī)裝配的高差問題.（3）聯(lián)合式給礦器鼓式給礦器加大勺，常用于一段閉路磨礦，原礦直接給入鼓式給礦器中，分級(jí)機(jī)返砂用大勺舀入給礦器中。目前的趨勢(shì)是取消大勺，降低負(fù)荷和磨機(jī)功率。用鼓式或螺旋型給礦器，尚有許多技術(shù)工作要做。格子型球磨機(jī)3、給礦器磨礦機(jī)給礦器蝸式給礦器聯(lián)合式給礦器磨礦機(jī)給礦器蝸式給礦器聯(lián)合式給礦器4、軸承◆主軸承普遍采用自動(dòng)調(diào)心滑動(dòng)軸承,軸承座凹形球面,軸瓦表面鑄巴氏合金(鉛基合金或錫基合金)?！糁行⌒颓蚰C(jī)有使用滾動(dòng)軸承的趨勢(shì)，以降低能耗。5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)◆電動(dòng)機(jī),減速箱,聯(lián)軸節(jié),大小齒輪等。主軸承構(gòu)造4、軸承主軸承構(gòu)造二、溢流型球磨機(jī)◆與格子型球磨機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，取消了格子型，排礦靠溢流排出,排礦端中空軸頸內(nèi)安裝反螺旋葉片，防止鋼球和粗粒大礦排出。溢流型球磨機(jī)示意圖二、溢流型球磨機(jī)溢流型球磨機(jī)示意圖三、棒磨機(jī)◆構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)基本相同,介質(zhì)為與筒體長(zhǎng)度接近的圓鋼棒。端蓋型式與球磨機(jī)有區(qū)別，排礦軸頸較大?！粼颇鲜?987年引進(jìn)了SIVDALA公司橡膠滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)棒磨機(jī)，安裝在阿瓦山西盟錫礦。溢流型棒磨機(jī)三、棒磨機(jī)◆構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)基本相同,介質(zhì)為與筒體長(zhǎng)度接近§9-3磨礦機(jī)性能和用途一、筒形磨礦機(jī)工作原理◆圓筒回轉(zhuǎn)時(shí)，在摩擦力的作用下，磨礦介質(zhì)（裝入量約為整個(gè)筒體容積的40～50%）被筒體的內(nèi)壁帶動(dòng)，提升到某一高度，然后落下或滾下。磨礦原料從圓筒一端的空心軸頸不斷給入，這些物料受到磨礦介質(zhì)的打擊、研磨和壓碎。磨碎以后的產(chǎn)物經(jīng)圓筒另一端的空心軸頸不斷排出。

磨礦機(jī)工作原理示意圖§9-3磨礦機(jī)性能和用途一、筒形磨礦機(jī)工作原理磨礦機(jī)工作原二、性能和用途比較1、球磨機(jī)和棒磨機(jī)的性能和用途比較◆球磨機(jī)的產(chǎn)品粒度細(xì)，容易過粉碎。棒磨機(jī)的產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎較少，開路工作的產(chǎn)品粒度與球磨機(jī)閉路工作相近?！舭裟C(jī)的主要用途(1)鎢錫礦或稀貴金屬重選或磁選廠(2)作為一段粗磨能力大,效率高(3)代替短頭圓錐作為細(xì)碎使用◆使用棒磨機(jī)存在的主要問題(1)加棒困難，需停機(jī)，勞動(dòng)強(qiáng)度大(2)短棒或斷棒易亂棒，影響正常生產(chǎn)(3)清棒工作量大二、性能和用途比較1、球磨機(jī)和棒磨機(jī)的性能和用途比較二、性能和用途比較2、格子型和溢流型球磨機(jī)的比較◆生產(chǎn)上廣泛使用格子型。生產(chǎn)率高，適用于粗磨和細(xì)磨；生產(chǎn)率比同規(guī)格溢流型高10-25%；單位電耗較低；磨礦速度快，過粉碎相對(duì)較少。因此，采用兩段磨礦的選廠，其一段磨礦大多采用格子型球磨機(jī)?！粢缌餍蜆?gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，主要適用于細(xì)磨（二段或三段磨礦）。二、性能和用途比較2、格子型和溢流型球磨機(jī)的比較§9-4磨礦機(jī)的安裝、維護(hù)和檢修1.安裝◆安裝在重量為磨機(jī)重2-3倍的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上。基礎(chǔ)與本土接觸?！魹楸ＷC水平和同心度，需要進(jìn)行二次澆灌?！舭惭b順序：(1)主軸承(2)筒體及端蓋(3)傳動(dòng)部分(4)二次澆灌2.操作及維護(hù)◆注意開、停車順序◆開車:油泵---磨機(jī)---分級(jí)機(jī)---給礦◆停車:與開車順序剛好相反。停車時(shí)，磨機(jī)內(nèi)的礦石盡可能排空?！暨\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要注意軸承的溫度，減速機(jī)溫度，筒體是否漏漿。（詳見P142表4-2-2磨礦機(jī)的故障,原因及其消除方法）§9-4磨礦機(jī)的安裝、維護(hù)和檢修1.安裝3.檢修◆小修－每月末進(jìn)行◆中修－半年或一年進(jìn)行一次◆大修－視設(shè)備工作情況而定◆注意主要磨損件的磨損周期，需要提前計(jì)劃采購相應(yīng)的備品備件。（詳見P143表4-2-3球磨機(jī)易損零件的平均使用壽命和最小儲(chǔ)備量）3.檢修§9-5磨礦機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.設(shè)備大型化◆國外8250×15250大型球磨機(jī)。美國、加拿大、巴西等國在鐵礦山使用?！魢鴥?nèi)鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選礦廠從美國引進(jìn)5490×8830球磨機(jī)；江西德興銅礦從美國Fullers公司引進(jìn)5490×8530球磨機(jī)?！襞输撁艿剡x礦廠使用3600×4500球磨機(jī)，16個(gè)系列2.新型襯板的使用

(1)橡膠襯板(2)磁性襯板(已全面推廣)(3)橡膠和硬質(zhì)合金鋼組合的復(fù)合襯板§9-5磨礦機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1.設(shè)備大型化3.滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承(中小型磨機(jī))降低磨機(jī)功率。4.新型磨機(jī)不斷涌現(xiàn)(1)無齒輪傳動(dòng)球磨機(jī)(2)周邊排礦球磨機(jī)(3)離心磨(行星磨)－P145圖4-2-15(4)振動(dòng)磨(球磨)－P146圖4-2-16(5)塔式磨（立式螺旋攪拌磨）國內(nèi)秦皇島冶金礦山設(shè)計(jì)院,長(zhǎng)沙礦冶研究院研制，產(chǎn)品粒度-10μm~-5μm.立式攪拌磨示意圖3.滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承(中小型磨機(jī))降低磨機(jī)功率。立式攪(6)噴射磨（射流磨）干式磨礦,超細(xì)粉碎－P147圖4-2-17(7)攪拌磨(立式磨）－高速旋轉(zhuǎn)破壞介質(zhì)的離心狀態(tài),超細(xì)磨礦。(8)澳大利亞愛薩磨（臥式離心攪拌磨）磨礦介質(zhì)5~10mm,特殊合金材料，產(chǎn)品粒度可達(dá)-5μm~-1μm，適合于貴金屬使用。(9)超臨速磨機(jī)－昆明理工大學(xué)研制,超過臨界轉(zhuǎn)速磨礦,提高處理量,降低單位能耗,工業(yè)設(shè)備尚處于實(shí)驗(yàn)期。超臨速磨機(jī)射流磨示意圖(6)噴射磨（射流磨）干式磨礦,超細(xì)粉碎－P147圖4-第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)§10-1鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力分析磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受許多因素的影響，最重要的有磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速n(r/min)及磨機(jī)內(nèi)鋼球的填充率。對(duì)磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所作的觀察說明：（1）當(dāng)裝球量一定時(shí)，隨著磨機(jī)轉(zhuǎn)速的加快，鋼球由瀉落變拋落，甚至出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)，說明鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)；（2）當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，只裝一個(gè)球只會(huì)在磨機(jī)最低位置跳動(dòng)，依次增加球數(shù)時(shí)，球在最低位置排成一條線跳動(dòng)，一條線排滿接著排第二排、三排······直到出現(xiàn)拋落，因此球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和球的填充率密切相關(guān)；第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)§10-1鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力分（3）磨機(jī)內(nèi)筒體的襯板形狀也影響著球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，襯板的凸棱高時(shí)，對(duì)球荷的提升力大。而平滑襯板對(duì)球的提升作用弱；（4）磨機(jī)內(nèi)只裝鋼球時(shí)，鋼球之間滑動(dòng)厲害，如裝進(jìn)礦砂，小剛球相對(duì)滑動(dòng)減弱。即磨機(jī)內(nèi)礦漿濃度c(%)也影響著鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（5）由于磨機(jī)內(nèi)鋼球大小不同，所受摩擦力大小也不同，大者居內(nèi)，小者居于外層，即鋼球尺寸d亦影響著鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（6）磨機(jī)是干磨還是濕磨，乃至礦料的性質(zhì)等等也影響著鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（3）磨機(jī)內(nèi)筒體的襯板形狀也影響著球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，襯板第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)◆根據(jù)鋼球運(yùn)動(dòng)拍攝的照片（戴維斯Davis），分為三種：瀉落式，拋落式和離心運(yùn)轉(zhuǎn)。1.瀉落式◆球荷的傾斜角超過鋼球在球荷表面的自然休止角時(shí)，鋼球沿斜坡滾下，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為瀉落。2.拋落式◆磨機(jī)的轉(zhuǎn)速足夠高，鋼球自轉(zhuǎn)著隨筒體內(nèi)壁作圓曲線運(yùn)動(dòng)上升至一定高度，然后作拋物線下落，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為拋落。第十章磨礦介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)３.離心式◆磨機(jī)的轉(zhuǎn)速高到超過某一臨界值，鋼球貼在襯板上不再落下