磨礦介質(zhì)形狀對磨礦機(jī)性能的影響研究

磨礦機(jī)主要是依靠磨礦介質(zhì)與礦物發(fā)生沖擊作用而進(jìn)行研磨的，因此，考量一臺(tái)磨礦機(jī)的性能，磨礦介質(zhì)的選擇占據(jù)很大因素。本文簡單介紹了兩種常見的球磨及棒磨介質(zhì)，另外還提出一種新的段球形磨礦介質(zhì)，并就這三種進(jìn)行了分析對比及試驗(yàn)研究。

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一、三種磨礦介質(zhì)

1、球形磨礦介質(zhì)

球形介質(zhì)制作工藝簡單，損耗后不易變形，在磨礦過程中可以 研磨和沖擊兩種作用力，是國內(nèi)礦山普遍采用的磨礦介質(zhì)。但是球形磨礦介質(zhì)在破碎時(shí)呈點(diǎn)接觸，在接觸點(diǎn)上的作用力大，容易形成接觸點(diǎn)上高度的應(yīng)力集中，磨礦過程中破碎作用比研磨作用更容易發(fā)生。同時(shí)，由于在接觸點(diǎn)上的破碎力過大，破碎力作用精確性差，故選擇性解離差，過粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，特別是一段磨礦往往含有部分大尺寸鋼球，拋起后下落沖擊力較強(qiáng)，導(dǎo)致礦石極易過磨。

2、棒形磨礦介質(zhì)

棒形介質(zhì)的磨碎過程為線接觸，可以產(chǎn)生破碎粗粒、保護(hù)細(xì)粒的作用，所以采用棒形介質(zhì)的磨礦機(jī)產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎輕。但是棒形介質(zhì)只有繞軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)性能好，其它方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而且棒形單位體積的介質(zhì)表面積小，所以一般情況下棒形介質(zhì)磨礦效率較低。同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)上棒形介質(zhì)磨損到后期易造成纏繞，極大地降低磨機(jī)工作效率。

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3、段球形磨礦介質(zhì)

為發(fā)揮球形和棒形磨礦介質(zhì)各自優(yōu)勢，在不降低磨礦效率的同時(shí)減輕過磨程度，經(jīng)研究，提出了段球形磨礦介質(zhì)概念。該介質(zhì)中間為一段鋼棒，兩側(cè)各為直徑相等的半球形，具體外形見圖2。從嚴(yán)格意義上說，段球形介質(zhì)是球形和棒形的綜合體，其表面積大，且轉(zhuǎn)動(dòng)性能好，在有點(diǎn)接觸保證磨礦效率的同時(shí)，又具有線接觸可減輕過粉碎。

為深入探索段球形磨礦介質(zhì)作用 ，本次研究根據(jù)鋼棒段長度不同，設(shè)計(jì)出短段球、中段球和長段球3種介質(zhì)（尺寸比例見下圖）。

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二、試驗(yàn)研究結(jié)果

從不同形狀磨礦介質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果可以看出如下結(jié)果：

1、球形磨礦介質(zhì)工作效率 ，但其過磨現(xiàn)象嚴(yán)重，是棒形介質(zhì)的3.4 ；相反，棒形介質(zhì)磨礦效率 ，僅為球形的85%，但過磨最輕。

2、段球形介質(zhì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)均介于球形和棒形之間，說明該介質(zhì)即能保持球形研磨面積大、效率高的特點(diǎn)，又能發(fā)揮棒形保護(hù)細(xì)粒、過磨輕的優(yōu)勢，符合設(shè)計(jì)的預(yù)期想法。

3、段球形介質(zhì)隨著中間鋼棒長度的增加，其磨礦效率逐漸降低，過磨現(xiàn)象也相應(yīng)減輕，其中長段球比短段球降低40%。

由上述介紹可知，三種形狀的磨礦介質(zhì)在磨礦機(jī)的應(yīng)用上各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中以新提出的段球形介質(zhì)為 ，過磨現(xiàn)象輕，磨礦效率又高，磨礦機(jī)生產(chǎn)廠家在可將該形狀磨礦介質(zhì)作為 對象進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。