磨矿机中的磨矿是靠磨矿机内所装的磨矿介质完成的。磨矿是个动力学过程,磨矿介质是破碎力的实施体,靠磨矿介质打击及研磨矿石或矿粒。磨矿也是能量转变过程,它将
磨矿机简体传给的机械能变为介质的位能及动能,当介质下落时,又将介质机械能传给矿块,成为矿石的变形能及破裂能,最后形成矿粒的新生表面能,破碎损失能则损失于周围的介质空问。在此过程中,磨矿介质起了能量的媒介体作用。
介绍
磨矿介质尽管外形简单但却是介质磨机复杂的机械部件和基本元件。在湿磨环境中,磨介质不但受矿石的磨损,而且受矿浆的电化学腐蚀,磨损颇为严重。据统计,在各种易磨件中,磨矿介质占磨矿费用的25%~35%。为降低介质消耗和磨矿成本,改善磨矿效果,外的磨矿工作者在深入开展磨矿介质基础理论研究的同时,不断进行介质形状、尺寸、质、硬度、化学组成、微观结构及生产工艺等方面的试验和实践,取得了重要进展。
过去,欧美国家广泛使用高碳钢和高碳合金钢锻球,或碳钢、合金钢、硬镍和高铬合金钢铸球。之后,我国在改进磨矿介质形状、材质、提高耐磨性方面亦进行了新的探索,提出用柱状介质取付球形介质,展现了可喜的前景。
形状分类
磨矿介质形状可分为球形、棒形、短圆柱形、短截头锥形及其他形状。由于形状的不同,其作用原理也不同,这为选择性磨矿提供了可能。目前,常见的磨矿介质形状主要有以下几种。
(1)球形。有最好的转动性能,点接触破碎,破碎力大,精确性差,选择性解理差,贯穿破碎作用较多,过粉碎现象严重,特别是当球的尺寸过大时,这种现象更为严重。在细磨中,细磨随着介质的研磨面积的增大而效果显著,由几何知识知道,同体积的物体中以球形的表面积最小,因而球形在细磨中并不是最好的选择。
(2)棒形。线接触破碎,粗颗粒存在于棒间使细矿粒不易被破碎,粉碎现象少,产品粒度均匀。但它只有绕轴向的转动性能好,其他方向不能转动,而且棒形单位体积的介质表面积也比较小,因此棒磨只适于粗磨。
(3)短柱形或短截头锥形。此类介质形状是棒形及球形介质的变种,具有球形介质传动性能好及表面积大的优点,又有棒形介质线接触可减轻过粉碎的优点。但是同质量介质破碎力比球形小,同体积介质有效研磨面积也比球形小。属于短线接触,减轻过粉碎不及棒形。优缺点介于球和棒之间,是两者的综合。经工业试验研究证明,在细磨阶段,短柱型小尺寸介质比同质量的球形介质细磨效果好,在处理量相同时,磨不细级别及过粉碎级别都有明显减少,合格粒级产率有明显增加,产品粒度均匀,故适用于细磨。常见的短柱形介质有两种形状,一种是双球面段,另外一种是双平面段。目前生产的短圆柱形和短圆锥形介质的种类很多。其规格习惯用柱体或锥体的圆直径D与柱体或锥体长度L的乘积表示。一般长径比L/D的值选取1.0~ 1.5,当要求细磨效果好时取小值,要求过粉碎轻时取大值。
介质单耗
影响冶金矿山湿式磨矿机单耗,涉及面很广,影响因素很多。相关因素有:①矿石硬度;②入磨粒度;③矿石结晶度、解离度;④矿浆浓度;⑤矿浆酸碱度(pH值大小1~ 13);⑥给矿均匀度;⑦磨机形式(溢流、格子);⑧磨机转速(是临界转速的70%,80%);⑨充填率;⑩衬板材质、形状;⑪磨矿介质配比;⑫磨矿介质最大尺寸选择; ⑬磨矿介质材质、形状;⑭磨矿介质金相显微结构。
材质制作
制造磨矿介质的材质不少于几十种,制造磨矿介质的方式为3种,分别为锻造、轧制、铸造。综观国内外冶金矿山选矿厂粗磨机大多选用锻造、轧制的中、高碳合金钢球。金相组织多为贝氏体、马氏体;细磨机大多选用铸造铁球。金相组织多为马氏体、珠光体+渗碳体。