生產(chǎn)過程中鋼球球徑與級配的變化及補(bǔ)球
在生產(chǎn)過程中，球磨機(jī)因研磨體鋼球不斷磨損消耗，球徑與級配發(fā)生變化，根據(jù)變化的規(guī)律，定期進(jìn)行補(bǔ)充球耗，是穩(wěn)定磨機(jī)粉磨效率與產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此，研究球磨機(jī)內(nèi)鋼球直徑的磨損與鋼球級配變化規(guī)律及補(bǔ)球的方法，對提高粉磨效率具有重要的意義。
筆者對各級鋼球的磨損失重與鋼球球徑的磨損情況曾進(jìn)行過細(xì)致的檢測，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)上分析鋼球徑向磨損與級配的變化情況；根據(jù)級配變化進(jìn)行補(bǔ)球，現(xiàn)談一些粗淺的看法。
1 球徑的徑向磨損
試驗(yàn)?zāi)C(jī)為Φ2.2m×13m開流磨機(jī)第一倉，磨球?yàn)楦咩t鑄鐵球，因同規(guī)格鋼球圓度不一，且相差較大，磨損值又小，直接測試直徑數(shù)據(jù)誤差較大，不易比較。為了數(shù)據(jù)的精確起見，故采用檢測重量的數(shù)據(jù)，即對同規(guī)格的鋼球，稱取一定個(gè)數(shù)的重量的平均值，然后根據(jù)鋼球的重量，計(jì)算鋼球的直徑。生產(chǎn)試驗(yàn)前后、生產(chǎn)過程中各級鋼球平均重量的檢測情況與鋼球直徑的計(jì)算值，其結(jié)果列于表1、表2。
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規(guī)格（mm） |
原重（kg） |
計(jì)算直徑（mm） |
現(xiàn)重（kg） |
計(jì)算直徑（mm） |
失重（kg） |
失徑（mm） |
失重率（％） |
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100 |
4.172 |
100.56 |
3.605 |
95.78 |
0.567 |
4.78 |
0.136 |
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90 |
3.129 |
91.36 |
2.690 |
86.87 |
0.439 |
4.49 |
0.140 |
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80 |
2.209 |
81.35 |
1.873 |
76.99 |
0.336 |
4.35 |
0.153 |
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70 |
1.444 |
70.60 |
1.214 |
66.64 |
0.230 |
3.96 |
0.159 |
從表1、2可以明顯看出，不論試驗(yàn)前后，還是試驗(yàn)過程當(dāng)中，各級鋼球球徑的徑向磨損值是不同的。盡管高鉻鑄鐵球硬度高，磨損值較小，但鋼球的徑向磨損值仍有較大的差別。其徑向磨損值是隨著鋼球規(guī)格的增大而增大。呈規(guī)律性遞增趨勢。還可看出鋼球徑向磨損值，是大球大于小球，但從鋼球的重量磨損率上分析，是小球高于大球。
生產(chǎn)過程中，鋼球的徑向磨損值，對于新鋼球是初期磨損值大，后期磨損值小，各級鋼球基本一致。
2 球徑與級配的變化
生產(chǎn)過程中，鋼球不斷磨損消耗，需要進(jìn)行定期的補(bǔ)充。按照一般周期性補(bǔ)充大規(guī)格鋼球的方法，對磨機(jī)不同周期進(jìn)行補(bǔ)球，得出磨機(jī)球徑與級配的變化情況。現(xiàn)以500kg鋼球作為補(bǔ)球基數(shù)，補(bǔ)球周期計(jì)算公式如下。
式中：t——補(bǔ)球周期，h；
ΔG——補(bǔ)球重量，kg；
K——該磨每小時(shí)耗球量，試驗(yàn)數(shù)為0.846kg/h。
將已知數(shù)據(jù)代入上式計(jì)算，補(bǔ)球周期為591h。
根據(jù)生產(chǎn)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)、各級鋼球的失重值和試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間，可計(jì)算出不同周期鋼球失重后的重量和鋼球直徑。在不同周期補(bǔ)充球耗后，磨內(nèi)鋼球直徑與鋼球級配變化情況見表3，球徑的變化以計(jì)算值為準(zhǔn)，鋼球級配的變化以原級配中各級鋼球的重量比例為準(zhǔn)。
隨著時(shí)間的延長，球徑與級配重量的變化較為明顯，在研磨體裝載量基本穩(wěn)定的情況下，各級鋼球直徑逐漸減小，級配重量比例發(fā)生變化，平均球徑也逐步降低。當(dāng)鋼球磨損，球徑減小，球的規(guī)格尺寸下降近一級時(shí)，級配重量比例失調(diào)更為明顯，80mm級明顯減少。
鋼球級配重量比例的變化，平均球徑的降低，是生產(chǎn)中磨機(jī)粉磨效率逐漸降低的主要原因。鋼球級配重量比例失調(diào)對磨機(jī)粉磨效率的影響，比平均球徑降低的影響要大得多。平均球徑恢復(fù)原值已難以實(shí)現(xiàn)，但鋼球重量級配比例的變化，從補(bǔ)充鋼球的規(guī)格上適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)是能夠?qū)崿F(xiàn)的。這種方法為根據(jù)磨機(jī)內(nèi)鋼球級配的變化，未補(bǔ)充球耗提供了科學(xué)依據(jù)，為穩(wěn)定級配重量比例，提高磨機(jī)粉磨效率，創(chuàng)造了條件。
3 球耗的補(bǔ)充
補(bǔ)充球耗不僅是為了維持磨機(jī)內(nèi)研磨體裝載量和平均球徑，更重要的是通過補(bǔ)充球耗來調(diào)節(jié)研磨體級配重量比例的變化，穩(wěn)定磨機(jī)的粉磨效率，周期性補(bǔ)充級配中最大規(guī)格的鋼球，已不能滿足穩(wěn)定鋼球級配重量比的要求，按照生產(chǎn)中級配的變化規(guī)律，應(yīng)改進(jìn)補(bǔ)球方法，方能達(dá)到穩(wěn)定級配重量比例的目的。
根據(jù)生產(chǎn)過程中鋼球級配重量比例的變化情況，即運(yùn)行中期，80mm級鋼球重量減少的情況，在初期補(bǔ)球時(shí)，就應(yīng)當(dāng)采取措施，適當(dāng)補(bǔ)充90mm鋼球。初期增加90mm級量，中期時(shí)，逐步磨損過渡到80mm級球時(shí)，可彌補(bǔ)重量比減少的現(xiàn)象。是一種提前預(yù)防的辦法。到中期后，直接補(bǔ)充80mm球，能否符合磨機(jī)生產(chǎn)要求，有待今后生產(chǎn)中進(jìn)行探討。
初期適當(dāng)補(bǔ)充90mm球，對平均球徑的影響很小，對磨機(jī)的粉磨效率也無明顯影響，由于鋼球級配重量比例得到調(diào)節(jié)，對中期穩(wěn)定磨機(jī)的粉磨效率是有利的。在生產(chǎn)中，我們曾根據(jù)磨機(jī)的生產(chǎn)情況，作過補(bǔ)充90mm球的多次試驗(yàn)，實(shí)踐證明，對磨機(jī)粉磨效率并無明顯的影響。
4 小結(jié)
生產(chǎn)過程中，磨機(jī)內(nèi)鋼球的磨損、球徑與級配的變化，是一項(xiàng)很復(fù)雜的過程，根據(jù)生產(chǎn)試驗(yàn)中檢測的鋼球重量計(jì)算的鋼球球徑，在數(shù)據(jù)上比較準(zhǔn)確的反映了球徑的徑向磨損情況。
由于各級鋼球的徑向磨損值不同，磨機(jī)內(nèi)球徑與鋼球級配比例的變化更加復(fù)雜化，怎樣補(bǔ)充球耗，來滿足調(diào)節(jié)級配重量比例變化的要求，需要進(jìn)行分析研究。
總之，根據(jù)鋼球徑向磨損與級配變化的規(guī)律，在補(bǔ)球規(guī)格上適當(dāng)調(diào)節(jié)，穩(wěn)定磨內(nèi)鋼球級配重量比例，減少大的波動，是防止生產(chǎn)中磨機(jī)粉磨效率逐漸衰減，進(jìn)一步提高粉磨效率的重要措施。
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