磨机结构及转速对选择性磨碎作用的影响

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磨机的结构因素，诸如直径、长度、径长比例、衬板形状及转速等既影响磨机内介质的运动状态，也影响物料在磨机内的运动状态，因而也就影响选择性磨碎作用。

磨机直径的大小既影晌磨机的功率及生产率，也影响磨机内钢球上升及落下的高度，进而影响钢球破碎力的大小，因而也就影响选择性磨碎作用。但由于磨机内矿料的磨碎是由许多因素综合发生作用而引起的，单用直径大小往往难于 说淸与选择性磨碎作用的关系。磨机的长度主要影响物料在磨机内停留时间的长短。直径及长度综合构成磨机容积，当容积一定时，直径与长度可以有不同的比例配合。一般地说，在短筒型磨机（即径长比D/L小于或等于1.5)内物料被磨碎的时间较短，磨碎作用的选择性较强。苏联学者认为，最理想的磨碎情况应该是被磨碎物料达到合格粒度时就立即排出磨机，以减少"不必要破碎"，因此，最好是采用若干短筒型磨机串联磨矿。也许是由于这种思想影响，苏联短简型磨机使用较多，且多为排矿快的格子型。需指出的是，磨机台数的确定在很大程度上取决于经济因素，因为磨机投资大，多台磨机串联工作事实上是不经济的。所以欧美一些国家 主张在磨矿中应该使用较少台数的长筒型磨机（D/L〉1.5）以减少投资及提高经济效益。当然，麽机过长则磨碎作用的选择性差。但是，由于磨机的处理以以及磨矿浓度等因素均影响物料的被磨时间，所以仅靠磨机的径长比来调节选 择性磨碎作用是比较困难的，也难于达到较好的效果。事实上，磨机的径长比往往是由磨机的处理能力、要求的产品粒度及国家或地区的习惯所确定。

通常，人们住往只重视衬板对磨机简体的保护作用，而对介质运动及分布状态的影响则赏视不够，只是在自磨机及砾磨机中由于介质的特殊性才比较兎视衬板的形状及尺寸布罝。有时即使考虑了衬板对介质运动状态的影响，但也只是 粗略地认为不平滑衬扳的内摩擦力大，介质提升高，平滑衬板的内摩擦力小，介质衬板在磨机内的功能实陆是多方面的，保护筒壁不被磨损固然是衬板的主要功能之一，但衬板对介质运动状态的影响也是不可忽视的一个主要功能。在 自磨机及砾磨机内，衬板的形状及波峰髙度严重地影响介质的提升髙度，而这个髙度对自磨及砾磨过程又可产生很大的影响，例如可决定介质的消耗速度及生产能力的大小；衬板波峰髙低与转速的配合还可调节自磨过程的顺利进行。 当转速高衬板波峰也髙时，将使介质碎裂速度过快，使破碎力不足导致自磨过程不能正常进行。在棒磨机中，当钢棒上升过高时，下落过程容易出现乱棒，所以棒磨机的衬板多为平滑型 (微波峰形状）。粗磨球磨机因往往需要较大的 破碎力，介质应提升到较大高度故采用不平滑型衬板；反之，细磨球磨机需要的破碎力不大，介质不需提升很高，所以常采用平滑型衬板。可见，衬板的形状主要应与对介质运动状态的要求结合起来考虑，如果衬板的形状与磨机转速 等配合较好，使介质的运动状态更适合于磨矿的要求，则能产生较精确的破碎力，也就能有较强的选择磨碎作用。

这里要强调的是，衬板的形状能改变磨机内钢球的分布状态。前已述及，由于磨机内物料的运动状态及破碎作用的结果，磨机内的钢球分布往往出现轴向离析，使球磨机的破碎作用极不合理，磨机轴向破碎力的作用不精确，选择磨. 碎作用不好，而要想改变这种状态又比较困难，特别是外部措施难于凑效，但借助衬板的作用则可改善。

磨机给矿端的矿块大，钢球磨损厉害，衬板自然也磨损严重，长期磨损的结果将形成衬板的轴向坡度，使给矿端的衬板薄，排矿瑞的衬板厚，如图33所示。这种坡度的存在又阻碍了给矿端小球向排矿端的移动。此外，在球磨机内钢球 还发生径向离析：即大球偏向内层，小球集中到外层。而处于内层的大球由于矿浆流向排旷端所发生的冲力也难于向给矿端移动。磨机内钢球的不合理分布，若采用"分级衬板"则可改变这种状况，分级衬板沿磨机轴向呈螺旋分布， 所以随着筒体的转动能将处于外层的小钢球推向排矿端，而处于中心部分的大球也就滚向给矿端，结果使给矿端分布大球，排矿端分布小球。球的分布趋于合理，破碎力趋于精确，磨碎作用的选择性自然也随之提髙，这不仅能降低物 料的过粉碎,提高解离的选择性，而且可使磨机的生产能力提髙10～15%。目前兴起的角螺旋衬板，除能对介质起一定分级作用外，还能使物料与介质充分拌合，有利于磨碎作用，因此尽管安装角螺旋衬板后磨机容积有所降低，但磨机 的生产率仍提髙10～15%,电耗也有所下降。可见，分级衬板的形式是可取的。

当磨机结构参数一定时，磨机内钢球的运动状态将完全取决于磨机的转速及介质的充填率；而当介质充填率一定时，在一定范围内随着转速的增加钢球上升高度增大，钢球的打击力增强，同时，钢球的相对运动速度也增大。破碎力大，破碎效率提高，但破碎的选择性降低。为了说明转速的影响，现选用2～lmm、1～0.5mm和0.5～0.3mm三组不同粒级的磁铁矿与石英混合物(各占50%)作髙、中、低三种转速的磨碎考查，结果列于表80～82。三种转速是：一种为超临界转速（lllr/min,试验磨机临界转速为l00r/min);中等转速为"最适宜的转速"（83.3r/min)；低转速为转速率76%以下（66.7r/min)。

表80～82的结果说明：转速髙时，钢球上升髙度大，钢球之间的相对运动剧烈，破碎力大，生产率大，一200目产率高；但是，由于破碎力大，破碎的选择性差，软硬旷物的粒度差小，-200目产率差也小。转速低时，由于破碎力小，故生产率小，-200目产率低；但破碎作用的选择性强，软硬矿物的粒度差大，-200目产率差也较大。比较三个表的粗、中、细三组旷料在髙、中、低三沖转速下的粒度比dsi/dfe及-200目产率差后还可以看出，相同转速率时，粗粒物料组的软硬矿物粒度差大，-200目产率 差大，而细粒物料组的软硬矿物粒度差小，-200目产率差小， 那是因为：粗的给矿粒度矿粒强度的不均匀性大，故选择性磨碎作用较强；随着给矿粒度变细，矿粒强度的均匀性提髙，故选性磨碎作用减弱。可见，低转速以及磨碎粗矿粒可以获得较显著 的选择性磨碎作用。