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球磨机介质工作理论及发展

时间:2022-06-15 18:10

球磨机介质工作理论及发展

球磨机过程是一个复杂多变的生产系统,影响因素众多,且各个因素相互影响制约,研究起来十分困难。长期以为,对球磨机运动进行准确的描述是广大学者期待解决的剖。当然已经取得不少成就,但这些成果仍有一定的局限性和条件性。对于球磨介质而言,只能对磨球抛落运动这一特殊状态进行定量的数学描述,泻落状态也只能进行定性的描述。对于球磨机的工作理论研究得也不是很透彻,许多基本的问题也只能借助经验或公式来解决。

有关球磨机介质相关工作理论的研究,这方面的代表性学者有戴维斯等人。他们具体的研究方法研究的方法是:在玻璃端盖的实验室球磨机中进行实验,并使用高速摄影相机摄下球磨机内磨球的运动轨迹。最后并确定了磨球在作抛落运动时,其轨迹是由圆弧及抛物线组成的。并采用数学分析的方法建立磨球的圆周运动及抛物运动基本方程式,用此方程式求解磨球在运动轨迹上各特殊点的几何位置,进而从数学上定量地描述磨球运动的轨迹。按照他们得出的研究成果,只要知道了球磨机规格、转速率及装球率,便可以求解磨球运动的各种问题,如临界转速率、由泻落运动进入抛落运动的界限、磨球运动的动能、最大的抛落高度、合适的装球率、磨球能态的调节等,直至可以计算球磨机需用的功率等。

Davis等人的磨球运动理论相当是比较严密及完整的,而且到现在也还没有更完善的理论可超越他们。当然这些传统的理论也有一些缺陷,因为他们是在球磨机内只装磨球且磨球间无滑动、相互间没有作用的假设前提下推导出来的,其推导的结果当然与实际有出入的。

实验及生产实践表明,当球磨机内球荷充填率达到40%~50%时,磨球基本无滑动,这与他们的推导假设的前提条件是相符的,而且在实际工业生产中的球荷的充填率在40%~50%之前,正好符合上述理论的要求。因此,Davis他们的理论还有一定的应用价值。当球磨机内的球荷充填率低于40%,磨球会出现严重的滑动现象,这与该理论推导时的假设前提条件不相符合,当然不能用此理论来解决问题。像近来出现的超临速球磨机,因为在超临速下的球荷充填率已减至40%~20%,球磨机工作时磨球存在着严重的滑动现象,并且磨球与磨球之间及磨球与衬板之间存在剧烈的相对滑动,像这种情况下不能用该理论分析的。

在研究球磨机磨球运动工作理论时,有几个问题是必须研究的。提高矿物离解的选择性,即选矿前是待分选的矿物粒子之间相互分离;改善磨矿产品的粒度组成特性,是磨矿的粒度符合选矿要求;提高能量媒介体的能量转换效率,即科学选择磨球尺寸和运动形态,使磨球更好的完成自身能量传递任务;降低球磨介质的消耗,如何调节磨球参数和运动状态,是磨球消耗量降低,同样是球磨介质工作理论的问题;提高磨矿作用的针对性,即根据不同的物料的抗破碎来选择磨矿条件。因此,分析球磨介质工作理论只研究磨球运动是不全面的,只有同时研究磨球的工作参数及力学状态才能是磨矿介质工作理论更为完善。

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