φ2700×3600格子板型球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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球磨機(jī)中的鋼球尺寸對(duì)磨礦影響極大，然而影響鋼球尺寸的因素又很多，致使準(zhǔn)確確定鋼球尺寸成為一個(gè)很大的難題。現(xiàn)代固體力學(xué)還不能從理論上計(jì)算巖礦的破壞強(qiáng)度．只能借助工程測(cè)定來(lái)解決．現(xiàn)代數(shù)學(xué)也不能求解眾多未知數(shù)的方程[l]，因此球徑的純理論計(jì)算公式還不能產(chǎn)生，至多能找到包含主要因素的半理論公式。早先，人們只抓住一兩個(gè)主要因素而總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)球徑公式。在前些年的選礦工程實(shí)踐中，常用的確定鋼球尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式主要有以下幾個(gè)。 1． V．A．奧列夫斯基公式 （1） 式中 ——所需球徑，mm； ——溢流、給礦粒度，mm． 根據(jù)此公式計(jì)算確定的球徑比實(shí)際偏小過(guò)多，所以在實(shí)踐中較少采用，常用的是拉蘇莫夫經(jīng)驗(yàn)公式。 2． 拉蘇莫夫公式 （2） 式中 D——與給礦粒度相應(yīng)的球徑.mm； d——給礦最大粒度，mm； i，n——礦料性質(zhì)參數(shù)。 此公式需通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確定i及n值，基本上能反映磨礦過(guò)程的實(shí)際特性．使用的較為廣泛。對(duì)中硬礦石，拉蘇莫夫公式可轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)化形式。 （3） 1.2磨機(jī)裝補(bǔ)球制度 1.2.1磨機(jī)初裝球 磨礦實(shí)踐表明．磨機(jī)中存在不同尺寸的混合介質(zhì)時(shí)磨礦效果較單一尺寸介質(zhì)的磨礦效果好。前蘇聯(lián)對(duì)磨機(jī)合理裝球作了大量的研究并認(rèn)為．要使球磨機(jī)以高效率工作，球荷中不但應(yīng)有足夠數(shù)量的磨碎粗粒物料的大球．同時(shí)也應(yīng)有研磨細(xì)粒物料的中球和小球。合理裝球的目的，就是在球荷中保持大球、中球、小球有適當(dāng)?shù)谋壤?。前面的球徑公式只解決了計(jì)算單一窄級(jí)別球徑的問(wèn)題．對(duì)于給礦為多級(jí)別的混合礦料，磨機(jī)內(nèi)的鋼球就必須確定裝球的級(jí)別尺寸及各尺寸之間的比例，這就靠初裝球來(lái)解決。常用的初裝球方法有兩種：一種是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定3～5種球，各種球的比例也由經(jīng)驗(yàn)確定，此種方法較簡(jiǎn)單，易實(shí)行，但理論性差而經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)，在歐美用得較多；另一種則通過(guò)對(duì)磨機(jī)全給礦的粒度分析，扣除不需磨細(xì)的部分后，將全給礦按粒度分組，求出各組礦粒所需的球徑，再按各組球的比例與該組礦粒產(chǎn)率相一致的原則確定初裝球比例。此方法是較系統(tǒng)及科學(xué)的方法，但方法本身太繁瑣，其中也有不少經(jīng)驗(yàn)成分，且在生產(chǎn)中難以長(zhǎng)期堅(jiān)持及推廣。 國(guó)內(nèi)的研究始于50年代，基本上是照蘇聯(lián)的方法。在發(fā)現(xiàn)最初裝球三、五天甚至半個(gè)月內(nèi)磨礦效率下降，粒度變粗的情況下，選礦廠開(kāi)始重視最初裝球問(wèn)題。崔巍等通過(guò)試驗(yàn)逐漸擴(kuò)大裝球種類(lèi)及比例或在清球時(shí)僅把其中碎球部分拿掉，再補(bǔ)上相當(dāng)于碎球大小的好球，均取得了一定的效果[4]。東北大學(xué)則提出了線性疊加原理算法，即認(rèn)為單一尺寸的球介質(zhì)對(duì)混合粒級(jí)磨機(jī)給礦的磨碎作用等于其對(duì)組成混合物料的各窄級(jí)別物料磨碎作用的線性疊加；混合加球?qū)旌辖o料的磨碎作用等于混合球中各單一尺寸球?qū)Ω髡?jí)別物料磨碎作用的線性疊加[5]。據(jù)此可通過(guò)試驗(yàn)求出某一級(jí)別球介質(zhì)磨碎各窄級(jí)別或混合物料的磨礦動(dòng)力學(xué)方程式中參數(shù)，并可模擬算出混合加球磨碎混合物料的磨礦產(chǎn)品粒度分布。 1.2.2磨機(jī)補(bǔ)加球制度 初裝球只解決磨機(jī)工作前的裝球問(wèn)題，磨機(jī)一經(jīng)工作，磨損隨即產(chǎn)生，接著就是補(bǔ)球的問(wèn)題。球磨機(jī)連續(xù)工作過(guò)程中球逐漸磨損，機(jī)體內(nèi)球荷重量不斷減少，磨機(jī)內(nèi)破碎力減弱，因而磨機(jī)生產(chǎn)率降低，需定期向磨機(jī)內(nèi)添加一定數(shù)量的鋼球，以保證磨機(jī)內(nèi)球荷穩(wěn)定及正常工作。要確定合理的補(bǔ)加球種類(lèi)及比例，就必須計(jì)算球的磨損及消耗，這就要弄清球的磨損規(guī)律。 球磨機(jī)中球的磨損有許多種，有化學(xué)腐蝕磨損、機(jī)械磨損及非正常磨損等。其中化學(xué)腐蝕磨損的情況復(fù)雜，目前還難以作為工程計(jì)算，非正常磨損則主要由球的質(zhì)量不好所致，情況也復(fù)雜，難以定量計(jì)算。目前僅能對(duì)機(jī)械磨損作為工程計(jì)算。盡管磨礦介質(zhì)種類(lèi)繁多，有鑄鐵、碳素鋼、合金鋼等多種其耐磨性也各不相同，但其磨損卻基本遵循相同的磨損規(guī)律。關(guān)于球的磨損規(guī)律有三個(gè)假說(shuō)，較公認(rèn)的為榜德假說(shuō)，即認(rèn)為球的磨損速度與鋼球直徑的2.3次方成正比，較符合實(shí)際。但以此規(guī)律為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的補(bǔ)加球制度卻各不相同，歐美國(guó)家多補(bǔ)加3～4種球，前蘇聯(lián)及我國(guó)多采用合理平衡補(bǔ)加球法，即在認(rèn)為磨機(jī)工作效果好時(shí)，停下磨礦機(jī)，清理出磨機(jī)內(nèi)鋼球，找出其球徑分布，并認(rèn)定它是最好的球徑分布，以此作為磨損后應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算磨損率來(lái)確定補(bǔ)加鋼球制度，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員經(jīng)驗(yàn)校核計(jì)算結(jié)果。但是，由于礦石性質(zhì)的變化，這種較粗放的補(bǔ)加球方法常常使磨機(jī)內(nèi)盈球或虧球，很難達(dá)到磨內(nèi)球荷總量及各種球配比的穩(wěn)定狀態(tài)。 2現(xiàn)行磨機(jī)裝補(bǔ)球理論的缺陷 2.1鋼球尺寸確定公式的缺陷 2.1.1與磨礦目的不太相符 礦料的磨碎有各種目的。一種情況只要求將原始固體的尺寸減小到某一要求的尺寸，例如獲得粉體。此情況下一般礦料磨得越細(xì)越好，水泥磨礦即如此，這種以粉碎礦料為目的的磨碎稱(chēng)為粉碎性磨礦；還有一種情況是磨礦只是為了擦洗或暴露新鮮表面，并非為了磨細(xì)礦料，此種以擦洗為目的的磨礦稱(chēng)擦洗性磨礦；而有用礦物選礦工藝中對(duì)磨礦的要求又不同于以上兩種情況，在這種情況下要求礦物在較粗粒度下即可解離，以減少不必要的磨碎及減輕過(guò)粉碎，為此要解離脈石與有用礦物之間的連生體，即磨礦的目的是獲得解離充分且過(guò)粉碎輕的礦料，為后續(xù)的選別作業(yè)創(chuàng)造條件，此種以解離礦物為目的的磨礦稱(chēng)為解離性磨礦。金屬礦選礦廠中的磨礦均屬于解離性磨礦。而以上列舉的球徑經(jīng)驗(yàn)公式由于誤差較大。通常算得的球徑偏大，過(guò)大的球徑產(chǎn)生過(guò)大的破碎力，使礦粒產(chǎn)生貫穿破碎。只能保證一定的磨礦細(xì)度，適應(yīng)不了解離性磨礦的要求。解離性磨礦要求破碎力精確，故目前的球徑計(jì)算方法與磨礦目的不太相符。 一般而言，礦物的單體解離度與礦石的磨礦細(xì)度密切相關(guān)，但由于解離性磨礦的存在而使二者不存在正比例的關(guān)系。當(dāng)球徑過(guò)大時(shí)，雖然磨礦細(xì)度高，但礦物的單體解離度不一定就高，而且過(guò)分追求高的磨礦細(xì)度，就必然造成過(guò)粉碎嚴(yán)重，使選礦指標(biāo)降低，礦物資源浪費(fèi)。當(dāng)球徑精確時(shí)，雖然磨礦細(xì)度不很高，也能得到高的礦物單體解離度，這不僅有利于選礦，也能節(jié)能降耗。 2.1.2考慮因素過(guò)分簡(jiǎn)單 磨礦過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其影響因素很多。給礦粒度、礦石的力學(xué)強(qiáng)度、磨機(jī)，工作參數(shù)及礦漿的物理和化學(xué)性質(zhì)都直接影響著球徑的選擇。如此多的復(fù)雜因素要一一考慮是不可能的。只有抓住主要因素，簡(jiǎn)化甚至省略次要因素，才是解決復(fù)雜問(wèn)題的關(guān)鍵。但過(guò)于簡(jiǎn)單化，只考慮一兩個(gè)因素，必然導(dǎo)致過(guò)大的誤差。以上列舉的球徑尺寸經(jīng)驗(yàn)公式大多從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，對(duì)鋼球尺寸的計(jì)算進(jìn)行了探討，有其簡(jiǎn)單實(shí)用的方面，但由于它們考慮的因素太少，過(guò)分簡(jiǎn)單及經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，局限性大，計(jì)算結(jié)果必然誤差較大。 2.1.3適用范圍窄 由于以上經(jīng)驗(yàn)公式大多根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)獲得，經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，局限性大，則適用性就差。對(duì)于礦石性質(zhì)復(fù)雜多變，每個(gè)選礦廠都有自己特殊的情況，應(yīng)用以上公式準(zhǔn)確性就差。如對(duì)于粒度大小相同的不同礦料，由于它們的力學(xué)強(qiáng)度不同，所需的球徑也不相同，而運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的結(jié)果卻無(wú)法滿足這一點(diǎn)，且不同的經(jīng)驗(yàn)公式有不同的結(jié)果，大的誤差對(duì)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)必然有較大偏差，仍需要不斷調(diào)整。半理論公式考慮了較多因素，在計(jì)算細(xì)磨時(shí)誤差極小，在粗磨情況下仍需校正使用。最近，公式推導(dǎo)者已找到了具體的修正辦法[6]，在粗磨下精確選擇球徑。 2.2磨機(jī)裝補(bǔ)球制度的缺陷 現(xiàn)行磨機(jī)初裝及補(bǔ)加球方法仍然存在缺陷。補(bǔ)裝球的種類(lèi)及比例按“與被磨物料性質(zhì)相適應(yīng)”的原因確定，但很大程度上則依賴(lài)于操作人員的經(jīng)驗(yàn)。補(bǔ)加球則是通過(guò)新裝球運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)磨內(nèi)鋼球的分析獲得，這段時(shí)間補(bǔ)加球的種類(lèi)及比例只有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)邊摸索邊調(diào)整，直至達(dá)到操作人員認(rèn)為合適為止。因此，這種意義上的合理平衡也是受操作人員經(jīng)驗(yàn)的限制，僅能視為一定程度上的合理，即經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)而科學(xué)性明顯較差。這是現(xiàn)行裝補(bǔ)球方法的主要問(wèn)題之一。 現(xiàn)行裝補(bǔ)球方法的另一主要問(wèn)題是方法繁瑣，而效果又不顯著，因此很少有廠礦堅(jiān)持使用，多數(shù)廠礦完全憑經(jīng)驗(yàn)操作。而由于球徑公式誤差大，導(dǎo)致球徑在大的方面很不精確，而在小的方面則過(guò)分追求精確，要求補(bǔ)加球種類(lèi)達(dá)四至五種，粗磨甚至達(dá)到七種，給生產(chǎn)和管理帶來(lái)不便，難以堅(jiān)持。只有在大的方面精確，小的方面粗放的裝補(bǔ)球方法才能在生產(chǎn)中堅(jiān)持應(yīng)用，才有生命力。 東北大學(xué)以線性疊加算法確定裝補(bǔ)球的方法，理論性很強(qiáng)，缺陷在于該法需在實(shí)驗(yàn)室條件下計(jì)算參數(shù)K、n值，但現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件與實(shí)驗(yàn)室條件相差太大，所以必然會(huì)產(chǎn)生誤差，即使能用于工業(yè)生產(chǎn)，方法也太繁瑣，加之該辦法也未解決球徑精確計(jì)算的問(wèn)題，所以，仍需作進(jìn)一步改進(jìn)。 3磨機(jī)裝補(bǔ)球理論的發(fā)展趨勢(shì) 基于以上裝補(bǔ)球理論的缺陷，要優(yōu)化磨礦操作，提高磨礦效率，裝補(bǔ)球應(yīng)從以下幾方面展開(kāi)研究。 3．1增強(qiáng)以提高單體解離度為目的的意識(shí) 著名選礦學(xué)者A．F，塔加爾特把解離礦物視為磨礦的第一目的，而減小粒度作為第二目的[7]。那么確定磨機(jī)的工作參數(shù)就必須以保證獲得解離充分且過(guò)粉碎輕的物料為基本原則，特別是確定鋼球尺寸時(shí)，應(yīng)以提高礦物的單體解離度及減輕過(guò)粉碎為主要準(zhǔn)則，這就必須使球徑精確化，由此使礦石所需的破碎力精確化，使破碎沿礦石中聚合力弱的礦物界面發(fā)生，提高解離度。避免因球徑過(guò)大，破碎力過(guò)大而導(dǎo)致貫穿破碎及過(guò)度粉碎，解離度降低和金屬損失升高的現(xiàn)象及因球徑太小，破碎力不足所導(dǎo)致的需多打擊礦石才能破碎，磨礦能力降低及消耗升高的現(xiàn)象。在攀枝花密地選礦廠的試驗(yàn)也證明球徑精確化后不但可以在較粗的粒度下獲得好的解離度，而且可以使電耗球耗等降低[8]。因此，球徑精確化應(yīng)該是今后新的裝補(bǔ)球方法研究的主要內(nèi)容之一。 3.2采用科學(xué)性強(qiáng)及較簡(jiǎn)單的方法 磨機(jī)中的鋼球破碎作用是一種隨機(jī)性行為，只有用統(tǒng)計(jì)力學(xué)的辦法來(lái)解決，用精確的球徑加上統(tǒng)計(jì)力學(xué)的辦法，使磨機(jī)中有最高的破碎概率及單體解離度，這才是科學(xué)的裝球方法。同時(shí)，又要考慮生產(chǎn)管理上的方便及操作性強(qiáng)，以入磨物料的性質(zhì)及新球徑確定方法來(lái)確定合理的初裝球及在基本磨損規(guī)律的基礎(chǔ)上確定補(bǔ)加球制度。而既然初裝球是根據(jù)給礦粒度組成科學(xué)地確定的，就可以以初裝球比例作為補(bǔ)球計(jì)算的依據(jù)，不必再去搞經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)的鋼球平衡資料。裝補(bǔ)球的方法應(yīng)堅(jiān)持大的方面精確，小的方面粗放，粗磨只需2～3種球，細(xì)磨僅1～2種。有較強(qiáng)的理論性，且不增加操作人員負(fù)擔(dān)的方法才能在生產(chǎn)中堅(jiān)持應(yīng)用，才是有生命力的方法。 3．3穩(wěn)定磨機(jī)內(nèi)球荷總量及配比 當(dāng)原礦給入的性質(zhì)是穩(wěn)定的，即主要指粒度組成及強(qiáng)度穩(wěn)定，磨機(jī)內(nèi)的球荷及配比也應(yīng)是穩(wěn)定的。所以應(yīng)該在裝補(bǔ)球時(shí)應(yīng)用自動(dòng)控制的方法，使磨機(jī)內(nèi)的裝球符合生產(chǎn)要求，這也應(yīng)是今后研究的方向。 參考文獻(xiàn) [1]段希祥.球磨機(jī)鋼球尺寸的理論計(jì)算研究[J]，中國(guó)科學(xué)(A輯)，1989，(8). 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