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1、球磨機(棒磨機、管磨機)設(shè)備介紹,北方重工沈礦集團磁選公司技術(shù)處球磨設(shè)計室,磨礦設(shè)備介紹目錄,磨礦機分類 磨礦機工作原理 磨礦機的主要參數(shù) 球磨機的結(jié)構(gòu),一 磨礦機分類,介質(zhì)是金屬球的為球磨機; 介質(zhì)是鋼棒的為棒磨機; 以被磨礦石本身為介質(zhì)的為自磨機; 以礦石或礫石為介質(zhì)的為礫磨機。,磨礦機有若干種分類方法,其中最實用的分類方法是根據(jù)磨礦介質(zhì)不同來劃分的:,,按筒體形狀可將磨礦機分為圓筒型和圓錐型兩種。目前我們已經(jīng)很少制造圓錐型磨礦機,所以實際上主要制造圓筒型磨機,其中又包括短筒形和管形的。短筒形磨機的筒體長度與直徑之比小于1,自磨機即屬于這種類型;管形磨機(簡稱管磨機)的筒體長度與直徑之比大
2、于2。普通水泥磨機即屬于這種類型。,溢流型磨礦機:磨礦產(chǎn)品經(jīng)排礦端的中空軸頸流出; 格子型磨礦機:磨礦產(chǎn)品經(jīng)位于排礦端的格子板的空 隙排出后,在經(jīng)中空軸頸流出; 周邊型磨礦機:磨礦產(chǎn)品通過排礦端筒體周邊的空隙排出。,按排礦方式可將磨礦機主要分為3種:,此外,還有棒磨機的中心排礦方式以及干式磨礦時的風(fēng)力排礦方式。,按筒體傳動方式可分為周邊齒輪傳動、摩擦傳動和中央傳動三種,其中周邊齒輪傳動方式應(yīng)用最多,中央傳動多用于管磨機,按筒體支承方式可分為軸承支承、托滾支承、軸承和托滾混合支承3種,其中軸承支承方式最為通用,而后兩種僅用于筒體較短的球磨機和礫磨機。,二 磨礦機工作原理,
3、原料通過空心軸頸1給入空心圓筒3(其兩端有端蓋2和4)進行磨碎。圓筒內(nèi)裝有各種直徑的磨礦介質(zhì)(鋼球、鋼棒或礫石等)。當(dāng)圓筒繞水平軸線以一定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時,裝在筒內(nèi)的介質(zhì)和原料在離心力和摩擦力的作用下,隨著筒體達到一定高度,當(dāng)它們自身的重力大于離心力時,便脫離筒體內(nèi)壁拋射下落或滾下,由于沖擊力而擊碎礦石。,同時,在磨機動轉(zhuǎn)過程中,磨礦介質(zhì)相互間的滑動運動對原料也產(chǎn)生研磨作用。磨碎后的物料通過空心軸頸5排出。由于不斷給入物料,其壓力促使筒內(nèi)物料由給料端向排料端移動。濕磨時,物料被水流帶走;干磨時,物料被抽出筒外的氣流帶走。,在磨礦機中,磨碎介質(zhì)被提升的高度和下落的軌跡與筒體轉(zhuǎn)速、介質(zhì)數(shù)量及襯板形式有關(guān)
4、。一般情況下,按磨礦機筒體轉(zhuǎn)速由低到高,可將介質(zhì)運動狀態(tài)分為三種,瀉落狀態(tài)(圖a)。磨機在低速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生瀉落式運動狀態(tài),物料主要靠介質(zhì)相互滑動時產(chǎn)生壓碎和研磨作用而粉碎。棒磨機和管磨機一般在這種運動狀態(tài)下工作。,,拋落狀態(tài)(圖b)。磨機在較高速度運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生拋落式運動狀態(tài),此時磨碎過程以沖擊為主,研磨次之。球磨機一般在這種運動狀態(tài)下工作。,,離心狀態(tài)(圖c):當(dāng)筒體轉(zhuǎn)速提高到某極限值時,即達到或超過臨界轉(zhuǎn)速時,所有介質(zhì)都隨筒體轉(zhuǎn)動而不會下落,此時便稱為介質(zhì)的離心運動狀態(tài)。在離心狀態(tài)下,一般就不產(chǎn)生磨碎作用。因此,普通磨機不在這種狀態(tài)下工作。,三 磨礦機的主要參數(shù),影響磨機生產(chǎn)率的因素很多,如:磨
5、機的類型、規(guī)格和轉(zhuǎn)速,被磨物料的性質(zhì),磨礦介質(zhì)的性質(zhì)、大小、形狀和填充率,閉路磨礦時的分級效率,給料粒度和排料細度,以及操作條件等。因此,從理論上確定磨機的生產(chǎn)率是很困難的,一般都通過具體的試驗并采用模擬方法確定,而且得到的結(jié)果是近似的,還要用一些實際資料來校核。,1. 磨機生產(chǎn)率,2. 磨機轉(zhuǎn)速,,磨機的筒體工作轉(zhuǎn)速一般為1430r/min,筒體直徑大者轉(zhuǎn)速低,反之則高。磨機筒體的工作轉(zhuǎn)速于其臨界轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)速率,一般為76%88%。,,3. 磨機中介質(zhì)的填充率和裝入量,磨機運轉(zhuǎn)時,筒體截面上介質(zhì)所占面積與該截面面積之百分比稱為該磨機的填充率。通過計算,可得出不同類型磨機在不同轉(zhuǎn)速時的填充
6、率。在實際工作中,濕式格子型球磨機的填充率為40%50%,溢流型球磨機或棒磨機的填充率一般為35%40%,干式格子型球磨機和管磨機的填充率一般為25%35%,在自磨機中,一般不裝入任何介質(zhì),但為了提高磨礦效率,往往加入少量鋼球,其裝球量約為自磨機有效容積的4%10%。,4. 磨機功率,類型和規(guī)格不同的磨機實際上均由制造廠配備了功率適當(dāng)?shù)碾妱訖C。電動機本身的功率消耗為10%,機械摩擦損失功耗約為10%15%,而用來使磨礦介質(zhì)和物料運動從而產(chǎn)生破碎和研磨作用的有用功率約為75%。,按經(jīng)驗公式計算功率,四 球磨機的結(jié)構(gòu),各種類型的球磨機、棒磨機、礫磨機和自磨機的基本結(jié)構(gòu)大體上是相同的,只是它們的某些
7、部件有所不同。磨機一般均由筒體、襯板、給料器、排料器、中空軸、軸承、傳動裝置和潤滑系統(tǒng)組成?,F(xiàn)以2.7m3.6m格子型球磨機為例介紹球磨機的結(jié)構(gòu)(圖),溢流型球磨機的構(gòu)造與格子型球磨機基本相同,只是在筒體內(nèi)排料端無排料格子板,再者,在中空軸頸襯套的內(nèi)表面裝有反螺旋葉片,可將礦漿中溢出的小球和粗礦塊返回磨機內(nèi)。,,通常,筒體直徑為900mm2100mm的球磨機或電動機功率小于400kW者,采用高啟動轉(zhuǎn)矩的Y系列及JR型異步電動機驅(qū)動,中間通過一級減速器并用聯(lián)軸器連接。 大規(guī)格的球磨機或電動機功率大于400kW者,則采用專用的TDMK型低轉(zhuǎn)速同步電動機,通過氣動離合器與小齒輪連接,實現(xiàn)單級減速傳動
8、,驅(qū)動筒體轉(zhuǎn)動。使用氣動離合器,使得結(jié)合平穩(wěn),不必調(diào)整磨損間隙,傳遞扭矩大,離合迅速,便于自控和遙控,可實現(xiàn)電動機一主機分段氣動,降低啟動功率,改善啟動條件,并可起到超負荷保險作用。 傳動軸承采用雙列向心球面滾子軸承,周邊齒輪采用大模數(shù)合金鑄鋼斜齒輪,因而傳動平穩(wěn),噪聲小,壽命長。 大齒輪用干油霧化器周期性地噴射定量的潤滑脂到齒輪工作表面,以實現(xiàn)潤滑。,,筒體直徑為900mm2100mm的磨機主軸承采用球面瓦軸承。 筒體直徑為2100mm以上者則采用完全封閉式的自位調(diào)心120搖桿型軸承或動靜壓軸承,即磨機在啟動前高壓頂起回轉(zhuǎn)部,保持數(shù)分鐘,高壓停止,而在磨機啟動后,動壓潤滑,形成動壓油膜,使啟
9、動電流大大降低,裝機功率亦可相應(yīng)減小。主軸承采用活塞式密封,借助走向膠條和潤滑脂實現(xiàn)良好的密封。 大型磨機備有慢速傳動裝置,可使筒體獲得0.1r/min的轉(zhuǎn)速,以便盤車、維修或松動負荷。采用液壓千斤頂裝置(頂起裝置),供檢修時頂起回轉(zhuǎn)部用,可省去昂貴的大型橋式吊車。,溢流型、格子型球磨機的特點:,排料口礦漿面低,礦漿能迅速通過,可減少礦石過磨; 裝球多,大球、小球均可裝入,且小球不會被排出,還能形成良好的工作條件; 在相同條件下,生產(chǎn)能力較高,且電耗較低。,通常,磨礦細度較細時宜用溢流型,較粗時宜用格子型(可避免過磨對選別產(chǎn)生不利影響)。,與溢流型球磨機相比,格子型球磨機的優(yōu)點是:,其缺點是結(jié)
10、構(gòu)略為復(fù)雜。 溢流型球磨機結(jié)構(gòu)簡單,管理和檢修都比較方便,故作業(yè)率也比較高。,襯板與介質(zhì),由于襯板和介質(zhì)是球磨機的重要組成部分或工作時不可缺少的,而且易磨損,耗量大,各方面都很重視,因此,這里單獨地簡略介紹一下。,襯板,磨機筒體內(nèi)壁安裝襯板,目的是保護內(nèi)壁不受磨損并控制鋼球在筒體內(nèi)的運動, 為此,襯板必須耐磨,表面幾何形狀適宜,并盡可能便于制造、裝拆和維護。,襯板材料可選用硬質(zhì)鋼、高錳鋼、鉻鋼、合金鑄鋼、橡膠和磁性襯板等。,高錳鋼襯板(ZGMn13),具有足夠的抗沖擊韌性,并且在受到一定的沖擊時表面能夠冷硬化,變得堅硬耐磨,因此廣泛用高錳鋼制作襯板。 高錳鋼加工技術(shù)條件要求高,價格也較貴,對于
11、以研磨作用為主的細磨礦,對襯板的抗沖擊性要求不高,可選用耐磨而便宜些的其他合金鑄鐵。 (耐磨白鐵、冷硬鑄鐵、中錳稀土球墨鑄鐵),橡膠襯板,抗磨損; 由于橡膠的彈性好,在承受鋼球沖擊時可以變形,使受力較小,對于軟物料,橡膠襯板壽命比錳鋼襯板高23倍,而物料硬度越高,橡膠襯板的優(yōu)越性就越顯著。 耐腐蝕; 鋼襯板能被酸性料漿所腐蝕,但橡膠襯板對酸性或堿性介質(zhì)、水、蒸汽等 在一定溫度下都不敏感,僅油和臭氧(由大功率電動機產(chǎn)生的)對它發(fā)生腐蝕。 裝拆方便; 橡膠襯板為同規(guī)格錳鋼襯板重量的1/51/6,因而拆裝方便,安裝橡膠襯板的時間只需安裝錳鋼襯板的1/31/4。 橡膠襯板較薄,筒體的
12、有效容積增大。襯板厚度通常僅50mm 橡膠制的排料格子板的堵塞現(xiàn)象較鋼制格子板少 橡膠襯板工作時噪聲較小,其缺點是:不耐高溫,不適宜用在干法磨機上。,磁性襯板,今年來,磁性襯板發(fā)展較快,性能不斷提高,正在穩(wěn)步推廣應(yīng)用。球磨機磁性襯板是用橡膠或鋼包裹永磁材料制成的,因此分為金屬磁性襯板和橡膠磁性襯板兩種,目前前者應(yīng)用較多。,磁性襯板的一般特點是:,磁性襯板可借助磁力在其表面吸附一層鐵磁性物質(zhì),使物料和介質(zhì)在工作過程中不與襯板表面直接接觸,以減輕襯板磨損。同時,它也可吸附于磨機筒壁上,不用螺栓固定。由于磁性襯板較錳鋼襯板輕而薄,因此還具有節(jié)能和提高產(chǎn)量的效果。,壽命長,為高錳鋼襯板的46倍; 襯板
13、使用維護費用低,是高錳鋼襯板的25%40%; 單塊體積小,安裝方便,不需維護,提高磨機作業(yè)率3%4%; 重量輕,減輕磨機負荷,降低電耗4%7%; 厚度薄,可增大磨機容積,提高磨機處理量; 襯板表面吸附碎的介質(zhì),可改善磨礦條件,降低介質(zhì)消耗5%7%; 筒體不用螺栓,避免礦漿泄露,可提高筒體、齒輪等零部件壽命。,由于一段球磨機的給礦粒度大,沖擊力大,磨損嚴重,所以磁性襯板一般只適用于二段球磨機。,介質(zhì),介質(zhì)是球磨機工作時所必不可少的,耗量也很大,原來都是球形的,后來又出現(xiàn)了鑄段和棒形介質(zhì)。 球介質(zhì)的直徑為15125mm左右,目前鑄鍛的直徑一般為830mm,長度為840左右。,球在制好后還可進一步經(jīng)過熱處理,以增加其耐磨性。一般來說,應(yīng)根據(jù)各種不同的具體情況選用不同大小、不同類型的磨球,這樣才能達到最佳的磨礦效果和獲得最好的經(jīng)濟效益。,謝謝觀賞!,北方重工沈礦集團磁選公司技術(shù)處球磨設(shè)計室,