球磨机参数选择和计算

球磨机参数选择和计算球磨机参数选择和计算 一、球磨机生产能力的计算 球磨机的生产能力由要求粉磨的物料量而确定，在设计选型时要有一定的富余能力。影响球磨机生产能力 的因素很多，除了物料的性质（粒度、硬度、密度、温度和湿度）、欲磨细程度（产品粒度）、加料均匀 程度和磨机内研磨体装载程度外，还与磨机结构形式（磨机筒体长度与直径比、仓数、隔仓板和衬板的形 状）等有关。因此，从理论上确定磨机的生产能力是比较困难的，通常用实验法与对比法来确定磨机的生 产能力。磨机粉磨的生产能力一般按新生成的小于 0.074mm（—200 目）级别的粉矿量进行计算。 式中 V ———磨机有效容积，m3； G2———产品中小于 0.074mm 的物料占总物料的百分数，%； G1———给矿中小于 0.074mm 的物料占总物料的百分数，%； q,m———按新生成级别（0.074mm）试算的单位生产能力，t/(3m·h)。 q,m值由试验确定，或采用矿石物性相似、设备及工作条件相同的生产中的标定值。当无试验数据与生产标 定值时，可用式（1-3）计算： 式中 qm———磨机在生产或实验时，按新生成-0.074mm 级别计算的实际生产能力，t/（m3·h）； 式中 Di1———需要计算选磨机直径，m； Di1———标准磨机直径，m； K,4———磨机给料粒度和产品粒度系数， G3 G4———分别为新设计的和参数已有的或实验磨机（给矿粒度或产品粒度按新生成 -0.074mm 级别计算）的生产能力见表 1-6。 上式 G1和 G2值在计算中应按实际资料计算，若无实际资料，可按表 1-7 和表 1-8 选定。 表 1-4 矿石磨碎难易系数 K,1 矿石硬度 难易度系数 普氏系数 ＜2 2-4 硬度等级 很软 软 1.4-2.0 1.25-1.5 K,1 矿石硬度 难易度系数 K,1 普氏系数 8-10 ＞10 硬度等级 硬 很硬 0.75-0.85 0.5-0.7 4-8中等硬度1.0 表 1-5 磨机型式校正系数 K,2 磨机型式 K,2 格子型球磨机 1.0 溢流型球磨机 0.9 棒磨机 0.85 表 1-6 给矿粒度与产品粒度相对生产能力 G3或 G4 产品粒度/mm 0.4 给矿粒度/mm -0.074mm 含量/% 40 40-00.77 48 0.81 60 0.83 72 0.81 85 0.80 95 0.78 0.30.20.150.100.074 产品粒度/mm 0.4 给矿粒度/mm -0.074mm 含量/% 40 20-0 10-0 5-0 3-0 0.89 1.02 1.15 1.19 48 0.92 1.03 1.13 1.16 60 0.92 1.00 1.05 1.06 72 0.88 0.93 0.95 0.95 85 0.86 0.90 0.91 0.91 95 0.82 0.85 0.85 0.85 0.30.20.150.100.074 表 1-7 破碎产品粒度与 0.074 mm 级别含量 G1值 破碎矿石粘度/mm 难碎性矿石 0.074mm 级别含量 G1/%中等可碎性矿石 易碎矿石 表 1-8 不同产品粒度中 0.074mm 级别含量 G2值 二、球磨机功率、转速和介质装载量的计算 1. 功率计算 （1）按经验公式计算功率： 40-0 2 3 5 20-0 5 6 8 10-0 8 10 15 5-0 10 15 20 3-0 15 23 25 式中 G,———装入的介质和物料量 ,t ； Dm———磨机筒体有效内径，m； K,5———研磨介质系数，查表 1-9。 表 1-9 研磨介质系数 K,5 介质种类 充填率 硅质如石 大钢球 小钢球 此公式是在工作转速 0.1 13.3 11.9 11.5 0.2 12.25 11.0 10.6 0.3 11.0 9.9 9.5 0.4 9.5 8.5 8.2 0.5 7.8 7.0 6.8 的条件下试验的结果，未计机械效率，如工作转速与 比值比较相差较大时，可以近似地认为功率增长与转速（低于临界转速）成正比即 （2）干法磨矿作业，研磨介质充填率小于 35% 的条件下，可用式（1-7）来计算功率： 式中 n ———磨机转速，r/min； G,,———研磨体总量，t； η———机械效率，中心传动时，η=0.92 - 0.94 边缘传动时 η=0.86-0.90。 2. 球磨机转速计算 （1）临界转速 当筒体回转时，磨内最外层研磨介质（体）与筒壁无相对滑动，刚好开始贴随磨机筒体作周转状态运转， 这一瞬时的磨机转速： 式中 n0———磨机工作转速，r/min； Kb———转速比（或转速率），%。 磨机筒体内装有多层研磨介质，设想把介质集中到一层，称为“缩聚层”，使该层研磨介质处于最大落差， 即总的冲击能量最大时的磨机计算转速 nj： 所以，在理论上导出合理的工作转速为 各类磨机的工作转速见表 1-10。 表 1-10 各类磨机的工作转速 磨机类型 工作转速 n0 球磨机 (0.76-0.88)nj 棒磨机 (0.65-0.70)nj 管磨机 (0.68-0.76)nj 在生产实践中，影响研磨介质运动状态的因素很多。因此，要根据实际情况选取适宜的工作转速。在确定 磨机的实际工作转速时，应该考虑到磨机的规格、生产方式、衬板形式、研磨介质种类、填充率、被磨物 料的物理化学性质、入磨物料粒度，要求产品的粉磨细度等的影响。能够比较全面地反映这些因素的影响， 应通过科学实验来确定磨机的实际工作转速。 3. 磨机介质的装载量 （1）装球量 研磨介质的体积占磨机有效容积的百分数，称为研磨介质充填率。充填的大小，直接影响到粉磨过程中的 冲击次数、研磨面积和研磨介质的装载量；同时，也影响到研磨介质本身被提升的高度和对物料的冲击力， 以及功率消耗。 磨机装球量可按式（1-14）计算； 式中 Gra———研磨介质装载量，t； ρs———研磨介质松散密度， t/m3。 锻制钢球； ρs= 4.5-4.8t/m3铸造钢球ρs=4.3-4.6t/m3； 轧制钢球ρs=6.0-6.8t/m3； 钢段 ρs=4.3-4.6t/m3φ———研磨介质充填率，%。湿法磨碎时：格子型球磨机 π=40%-45%；溢流型球磨机 φ=40%；棒磨机 φ=35%。干法磨碎时：物料混入磨介之间使研磨介质膨胀，而且采用干法时物料流动性较 差，物料流动受到研磨介质的阻碍，故充填率选得较低，φ=28%-35% 。管磨机 φ=25%-35%。 研磨介质空隙率 υk =0.38-0.42 ，被粉碎物料质量约占研磨介质质量的 14% 左右。 （2）装球的大小及配比 在球磨机中，钢球的大小和配比，对磨机的生产率和工作效率影响很大，对粗粒和硬性物料，应选用较大 的钢球，对细粒和松脆的物料，用较小直径的钢球，钢球在磨机中的冲击次数，随着球径的减小而增多， 球与球间的研磨间隙，随球径的减小而密集。因而最好选用质量较大，直径较小（松散密度大）的球为磨 介。球的大小主要取决于待磨物料的粒度，其次可适当考虑磨机的直径和转速。式（1-15）为球径与给料 粒度的经验公式。 式中 dmax——— 钢球的最大直径，mm； amax—