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          球磨機的工作原理及機內運動軌跡分析

          2020-07-22 10:10:57

          一、 球磨機工作原理


          球磨機的主要工作部分是一個裝在兩個大型軸承上并水平放置的回轉圓筒,筒體用隔倉板分成幾個倉室,在各倉內裝一定形狀和大小的研磨體。研磨體一般為鋼球、鋼鍛、鋼棒、卵石、礫石和瓷球等。為了防止筒體被磨損,在筒體內壁裝襯板。

          當球磨機回轉時,研磨體在離心力和與筒體內壁的襯板面產生的摩擦力的作用下,貼附在筒體內壁的襯板面上,隨筒體一起回轉,并被帶到一定高度(如圖1所示),在重力作用下自由下落,下落時研磨體像拋射體一樣,沖擊底部的物料把物料擊碎。研磨體上升、下落的循環運動是周而復始的。此外,在磨機回轉的過程中,研磨體還產生滑動和滾動,因而研磨體、襯板與物料之間發生研磨作用,使物料磨細。由于進料端不斷喂入新物料,使進料與出料端物料之間存在著料面差能強制物料流動,并且研磨體下落時沖擊物料產生軸向推力也迫使物料流動,另外磨內氣流運動也幫助物料流動。因此,磨機筒體雖然是水平放置,但物料卻可以由進料端緩慢地流向出料端,完成粉磨作業。


          球磨機的工作原理及機內運動軌跡分析


          二、球磨機研磨體運動軌跡


          球磨機筒體的轉速和填充率對磨粉作業的影響很大,一般球磨機筒體轉速分為:周轉、泄落和拋落三個狀態。

          周轉:也稱為離心狀態,球磨機在高速運轉的情況下,會呈現周轉狀態,也就是說研磨體產生的離心力等于它本身的重力,會緊貼筒體壁,隨著筒體一同旋轉,不會降落下來,這個轉速成為周轉,該種狀態研磨體對物料起不到沖擊和研磨作用。


          泄落:球磨機筒體轉速太慢,研磨體和物料因摩擦力被筒體帶到等于動摩擦角的高度時,研磨體和物料就下滑,稱為“傾瀉狀態”,對物料有研磨作用,但對物料的沖擊作用很小,所以磨粉效率不是很好。


          拋落:球磨機的運轉速度較為適中,該狀態時,球磨機研磨體會被帶到一定高度后,以近拋物線軌跡落下,不僅會對礦石起到摩擦作用力也會起到沖擊、撞擊作用力,研磨體對物料較大的沖擊和研磨作用,粉磨效率高。

          實際上,球磨機體內物料與研磨體的運動狀態是很復雜的,貼附在磨機筒壁向上的運動;沿筒壁和研磨體層向下的滑動;類似拋射體的拋落運動;繞自身軸線的自轉運動以及滾動等。所謂研磨體對物料的基本作用,正是上述各種運動對物料的綜合作用的結果,其中主要的可以歸結為沖擊和研磨作用。


          三、球磨機內運動


          球磨機的粉磨作用,主要是研磨體對物料的沖擊和研磨。為了進一步了解磨機操作時研磨體對物料作用的實質,以便確定磨機的工作參數,如適宜的工作轉速、功率消耗、生產能力、研磨體裝填量以及掌握影響磨機粉磨效率的各項因素、筒體受力情況與強度計算等,都必須對研磨體在磨機內的運動狀態加以分析研究。

          研磨體運動的實際狀態是很復雜的,為了使問題分析簡單化,作如下基本假設:

          1、當磨機在正常工作時,研磨體在筒體內按所在位置的運動軌跡只有兩種:一種是一層層地以筒體橫斷面幾何中心為圓心,按同心圓弧軌跡隨著筒體回轉作向上運動;另一種是一層層地按拋物線軌跡降落下來;

          2、研磨體與筒壁間及研磨體層與層之間的相對滑動極小,具體計算時略去不計;

          3、磨機筒體內物料對研磨體運動的影響略去不計;

          4、研磨體作為一質點,因此最外層回轉半徑,可以用筒體的有效內徑表示。



          四、球磨機的生產能力:


          影響球磨機生產能力的因素很多,例如物料性質、入磨物料粒度、要求產品細度、加料均勻程度和磨機內裝填程度等。另外還與磨機的結構形式有關,例如磨機筒體長度和直徑、倉數、各倉間長度的比值、隔倉板的形式和有效斷面大小、研磨體種類以及襯板形狀等。還有新工藝和新技術的采用,也是提高磨機生產能力的有效措施。

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