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磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與磨礦作用


  勿需證明,一臺(tái)靜置不動(dòng)的磨機(jī)是不會(huì)產(chǎn)生磨礦作用的。只有磨機(jī)簡體發(fā)生運(yùn)動(dòng)才會(huì)牽動(dòng)磨內(nèi)磨礦介質(zhì)運(yùn)動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生磨礦作用。因此,磨機(jī)簡體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響著磨內(nèi)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就影響磨礦作用。

  磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受許多因素的影響,但影響最大的因素是磨機(jī)簡體的轉(zhuǎn)速n(r/min)及磨內(nèi)鋼球的充填率ψ(%)。對(duì)磨內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所作的觀察試驗(yàn)說明:

  (1)當(dāng)磨內(nèi)裝球且一定時(shí),隨著磨機(jī)轉(zhuǎn)速的加快,磨內(nèi)的鋼球?qū)⒂蔀a落變拋落,甚至出現(xiàn)離心運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),說明鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與簡體的轉(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)球時(shí)只會(huì)在磨機(jī)最低位置跳動(dòng),依次增加球數(shù)時(shí),球在最低位置排列成一條線跳動(dòng)。一條線排滿接著排第二排、第三排、……,達(dá)到一定裝球量后,球荷在磨內(nèi)形成一斜坡,球升到坡頂時(shí),沿被面滾下,呈瀉落式狀態(tài)。隨著球量的增加,球荷上升的高度增加,直到出現(xiàn)拋蕩運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此,球荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也與球的充填率ψ(%)密切相關(guān)。

  (3)磨內(nèi)筒體的襯板形狀x也影內(nèi)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,球技提升得高一些。平滑襯板則對(duì)球的提升作用弱。

  (4)磨內(nèi)只裝鋼球的時(shí)候,鋼球之間滑動(dòng)厲害,如果裝進(jìn)礦砂,則阻止了鋼球之間的滑動(dòng)。即磨內(nèi)礦漿濃度C(%)也影響鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

  (5)即使均是鋼球,大鋼球滑動(dòng)厲害,小鋼球滑動(dòng)弱.鋼球中尺寸大者居內(nèi)層,尺寸小者居外層,即鋼球尺寸d也影響鋼球的運(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)等等均影響著磨內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此,磨內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)u是個(gè)狀態(tài)函數(shù),它依若干因素的變化而變化,可表示為:

u=f(n、ψ、χ、c、d…)

  磨內(nèi)鋼球的狀態(tài)是一個(gè)變量狀態(tài)函數(shù),使鋼球狀態(tài)很難用數(shù)學(xué)手段量化確定。它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)依變量參數(shù)而變,變量參數(shù)種類數(shù)多,則鋼球狀態(tài)也紛繁。而且不少因素對(duì)狀態(tài)的影響目前還難于用函數(shù)關(guān)系表達(dá)出來。有研究者拍攝了磨內(nèi)的球荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從中選出三種典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

  二、各種鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磨礦作用

  前面己分析過,磨內(nèi)的鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是紛繁的,從中確定了三種典型狀態(tài),而三種典型狀態(tài)之間又有若干過渡狀態(tài)?,F(xiàn)分析三種典型狀態(tài)下的磨礦作用。

  鋼球呈瀉落運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),球荷隨筒壁一起向上運(yùn)動(dòng),到一定高度后從上沿斜坡該下。鋼球隨筒壁向上滾動(dòng)過程中及向下滾動(dòng)過程中,相互滾動(dòng)過程中相互研磨,被夾于球荷之間的礦粒被研磨至細(xì)。鋼球從斜坡液落至底腳襯板處,產(chǎn)生一定的沖擊作用,對(duì)礦粒有較強(qiáng)的沖擊破碎作用。所以,瀉落式下的磨礦作用以研磨為主,沖擊為輔。

  鋼球呈拋落運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),在鋼球上升過程中存在著鋼球與襯板及鋼球與鋼球之間的研磨作用,對(duì)礦石進(jìn)行研磨。當(dāng)鋼球上升到上方時(shí)向下作拋落,在拋落過程中,球與球之間及球與礦粒之間下落速度均相同,不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng),也就不產(chǎn)生磨礦作用。但當(dāng)鋼球落到球荷底腳,鋼球?qū)ο旅娴囊r板及球荷形成強(qiáng)烈的沖擊,對(duì)礦粒產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊破碎作用,底腳區(qū)的鋼球運(yùn)動(dòng)很活躍,磨礦作用很強(qiáng)。所以,鋼球作拋落運(yùn)動(dòng)時(shí)磨礦作用以沖擊為主,研磨為輔。由于拋落式下鋼球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)較瀉落式下強(qiáng),拋落式下的磨礦作用比瀉落式強(qiáng)。生產(chǎn)率也要大一些。

  鋼球作離心運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),鋼球與襯板之間及鋼球與鋼球之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),也就不對(duì)礦粒產(chǎn)生磨礦作用,因此,磨機(jī)的運(yùn)動(dòng)中應(yīng)該盡量避免離心運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的出現(xiàn)。

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