1、1、磨矿的定义 2、磨矿作业在选矿（煤）厂中的作用 3、磨矿机的分类 4、磨矿流程 5、磨矿作用及磨矿条件的确定 6、磨矿机械,第4章 磨矿及磨矿机械,4.1 概述 1、磨矿是在研磨介质产生的冲击力和研磨力的联合作用下矿石被粉碎成微细颗粒的过程。磨矿作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作业的重要组成部分。,第4章 磨矿及磨矿机械,第4章 磨矿及磨矿机械,2、磨矿作业在选矿（煤）厂中的作用： （1）在选矿厂主要是使细粒堪布的有用矿物和脉石矿物达到单体解离； （2）在洁净煤领域，磨矿作业用于水煤浆、油煤浆、管输煤浆、煤粉燃烧和煤系伴生矿物综合利用等方面，在重介质选煤厂，磨矿作业用来制备重介质选煤
2、所用的加重质。,3、磨矿机的分类。磨矿机按照研磨介质的不同，可以分为球磨机、棒磨机、砾磨机和自磨机。球磨机的介质是钢球或铸铁球；棒磨机的介质是钢棒；砾磨机的介质是磨圆了的硅质卵石；自磨机的介质则是被粉碎物料本身。在选矿工业中，广泛使用的磨矿机有球磨机和自磨机。,第4章 磨矿及磨矿机械,3、磨矿机的分类。球磨机可以破碎各种硬度的矿石，其破碎比很大，通常为200300。球磨机可用于粗磨也可用于细磨，但以细磨效率最好。棒磨机多在球磨机之前用来进行粗磨。给矿粒度一般不应超过2025 mm，其产品粒度多在3mm以下。磨矿机既能用于干磨，也可用于湿磨。磨矿机的规格以圆筒内径D（除去衬板）及其工作长度L表示
3、。,第4章 磨矿及磨矿机械,4、磨矿工艺流程（1）磨矿和分级工艺联合的闭路流程（2）磨机的排矿不进入分级设备，直接进入下一作业的开路流程,第4章 磨矿及磨矿机械,4.2.1磨矿机对矿石的磨矿作用在磨矿过程中，磨矿机以一定转速旋转，处在筒体内的研磨介质由于旋转时产生的离心力，致使它与筒体之间产生一定的摩擦力。摩擦力使研磨介质随着筒体旋转，并到达一定的高度。,4.2 磨矿作用及磨矿条件的确定,1、研磨介质对矿石的冲击作用 当研磨介质 的自身重力（实际上是重力的向心分力）大于离心力时，研磨介质就脱离筒体抛射下落，从而击碎矿石。 2、研磨介质对矿石的研磨作用 在磨矿机转动过程中，研磨介质还会有滑动现象
4、，对矿石产生研磨作用。所以，矿石在研磨介质产生的冲击力和研磨力联合作用下得到粉碎。,4.2.2磨矿机磨矿条件的确定 主要工艺参数包括临界转速、工作转速、装球质量和所需功率等。 1、研磨介质在磨矿机内的运动规律 研磨介质在筒体中的运动状态基本上有三种（见图）。泻落式运动；抛落式运动；离心式运动,4.2 磨矿作用及磨矿条件的确定,（1）泻落式运动磨矿机在泻落式工作状态下，磨矿机低速运转，物料主要由研磨介质互相滑动时产生压碎和研磨作用而粉碎。,4.2 磨矿作用及磨矿条件的确定,（2）抛落式运动磨矿机在抛落式工作状态下，任何一层研磨介质的运动轨迹都可以分为两段：上升时，研磨介质从落回点到脱离点是绕圆形
5、轨迹运动；下落时，从脱离点到落回点，则按抛物线轨迹下落。磨矿机高速运转，物料主要靠研磨介质群落下时产生的冲击力而粉碎，同时也靠部分研磨作用。,4.2 磨矿作用及磨矿条件的确定,4.2 磨矿作用及磨矿条件的确定,（3）离心式运动随着磨矿机旋转速度的进一步提高，研磨介质也就随着筒壁上升得更高。当磨矿机旋转速度超过一定值时，研磨介质就在离心力的作用下不脱离磨矿机筒壁。磨矿机在研磨介质作离心式运动状态下工作，就不产生磨矿作用。因此，离心运动状态是应该避免的。,研究表明：磨矿机筒体内研磨 介质的上述三种运动状态是在一定 的研磨介质充填率条件下才发生的。,2、 主要工作参数的确定（1）临界转速与磨矿机转速
6、 当磨矿机筒体的转速达到某一数值，作用在研磨介质上的离心力等于研磨介质的重力在径向上的分力时，研磨介质开始随筒体一起回转，这时的磨矿机转速叫临界转速。 设质量为m、重量为G的研磨介质钢球对筒壁的正压力为N，钢球以速度V随筒体一起旋转而受到的离心力为F，钢球不下落（也就是钢球不离开筒壁）的条件是：（2-2-1）将 代入式（2-2-1），得：,4.2 磨矿作用及磨矿条件的确定,当=0时，式（2-2-2）取最小值（筒体达到临界转速）：r/min (2-2-3)如果以式（2-2-3）计算的临界转速为100，则一般球磨机的转速大约在7686之间,第4章 磨矿及磨矿机械,（2）钢球的提升高度 钢球升起的高
7、度与其脱离角的大小有关。从理论上讲，钢球有一个最有利的升起高度。在这个高度下，其冲击矿石的作用最强，对应于这个最有利的升起高度脱离角叫钢球最有利的脱离角。由于升起高度H是脱离角的函数，通过求H的极大值，可得到最有利的脱离角为：a5444,第4章 磨矿及磨矿机械,（3）运转周期球磨机筒体运转一周时，钢球的循环次数为：当5444时，i1.444次。可见，钢球的循环次数取决于脱离角a。当球磨机筒体转速不变时，不同层次钢球的循环次数是不一样的。同一层钢球的循环次数，随转速改变而变化，转速愈高，角愈小，在筒体转一周的时间内，循环的次数也愈少。达到临界转速时，为零。,第4章 磨矿及磨矿机械,（2-2-4）
8、,（4）球磨机工作条件的确定球磨机工作条件包括研磨介质的性质、充填率以及矿浆浓度等因素。 A 研磨介质的性质在其他条件不变时，研磨介质密度愈大，球磨机的功耗与处理能力也愈高。一般选用钢球或铸铁球作为研磨介质。给矿中有粗细不等的各个粒度级别，就应配备不同直径的钢球，各种钢球的质量比例应与物料粒度特性相适应。装一种钢球的磨矿效果不如装多种钢球的磨矿效果理想。 对粒度范围宽的一段磨矿，一般装67种钢球。钢球直径D可按下式计算：d 80%过筛的粒度,第4章 磨矿及磨矿机械,B 钢球的充填率 充填率按下式计算： （2-2-6）球磨机中钢球的充填率一般为4050%。 因为装球过多时，中心部分钢球只作蠕动，
9、不能有效工作。,第4章 磨矿及磨矿机械,C 矿浆浓度球磨机的矿浆浓度，指矿浆中矿石的质量百分数，一般取其排矿浓度。处理粒度粗、硬度大以及密度大的矿石，应用较浓的矿浆；处理粒度细、硬度小及密度小的矿石应用较稀的矿浆。,第4章 磨矿及磨矿机械,（5）功率球磨机在抛落工作状态下所需全部有用功率为：（4-3-7）球磨机有用功率是使介质运动而发生磨矿作用的功率，约为总功率的7580。,第4章 磨矿及磨矿机械,（6）磨矿机的处理能力磨矿机生产能力的影响因素很多，一般都是根据“模拟方法”来计算磨矿机的生产能力。磨矿机生产能力的计算一般按新形成级别的方法进行。此方法一般采用-0074 mm（-200网目）作计
10、算级别。设计的磨矿机生产能力可按下列公式计算：（4-3-8）式中，V为设计的磨矿机有效容积，m3； 2 为产品中小于0074 mm级别含量，； 1为给矿中小于0074 mm级别含量，；q为按新形成级别（-0074 mm）计算的单位生产能力，t/（m3h）。q值由试验确定，或采用矿石性质类似、设备及工作条件相同的生产指标。,第4章 磨矿及磨矿机械,A 球磨机42700X3600格子型球磨机如图所示。格子型球磨机由以下6部分组成：筒体部、给矿部、排矿部、轴承部、传动部和润滑系统。为了保护筒体内表面不受磨损和控制钢球在简体内的运动轨迹，筒体内铺有由高锰钢制成的50130 mm厚的衬板。为了提高村板的
11、使用寿命，国内外正在发展和使用橡胶衬板。衬板的表面形状对磨矿效率的影响很大。 溢流型球磨机与格子型球磨机的构造基 本相同，其区别仅在于溢流型球磨机的筒 体内无排矿格子。,4.3 磨矿机械,格子型球磨机与溢流型比较具有下列优点： 排矿口矿浆面低，矿浆通过的速度快，能 减少矿石过粉碎；装钢球多，不仅可装大 钢球，同时还可以使用小钢球；由于排矿 端装有格子，小球不会被矿浆带出筒体，并 能形成良好的工作条件；格子型球磨机比 同规格的溢流型球磨机的生产能力高20 30，并节电1030。格子型球磨机的缺点是构造比溢流型球磨机稍复杂。,B. 棒磨机 棒磨机和溢流型球磨机基本相似。棒磨机是采用圆棒作为研磨介质
12、，而不像球磨机采用钢球作为研磨介质。为了防止筒体旋转时钢棒歪斜而产生乱棒现象，棒磨机的锥形端盖敷上衬板后的内表面是平的。棒磨机主要是利用棒滚动时产生磨碎和压碎的作用将矿石破碎的。棒磨机不只是用棒的某一点来打碎矿石，而是以棒的全长来压碎矿石。因此，在较大块矿石没有被破碎前，细粒矿石很少受到棒的冲击，矿石过粉碎的可能性小，可以得到粒度比较均匀的磨碎产品。C. 自磨机 自磨机是一种无介质的磨矿机。自磨机的工作原理与球磨机的工作原理基本相同。不同的仅是它不另外采用研磨介质（有时为提高其处理能力，也加人少量的钢球，通常只占自磨机有效容积的23左右），而是利用矿石本身在筒体内连续不断地相互冲击和磨剥作用来
13、达到粉碎矿石的目的。矿石在干式自磨机中的磨矿过程见图4。 自磨机的规格以筒体直径D和筒体内长度L表示 。自磨机主要有干式自磨机和湿式自磨机两种。,4.3 磨矿机械,其它磨矿机：A振动粉磨机 振动粉磨机如图所示。振动粉磨机工作时，电动机通过挠性联轴器带动主轴快速旋转。 偏心重旋转产生的离心惯性力使筒体产生振动。振动粉磨机的工作原 理是：靠筒体发生高频低振幅的振动，通过研磨体对物料剧烈的抛射 冲击作用和研磨作用来粉碎物料。 振动粉磨机用于物料的细磨与超细磨，其粉碎细度可达几微米。振动粉磨机与其他磨机相比，具有许多优点。B悬辊式盘磨机盘磨机是利用辊子在圆盘上的快速转动来对物料进行粉碎的磨机。 盘磨机
14、可分为：圆盘固定型、圆盘固定不动而安装辊子的梅花架快速 转动，又称雷蒙磨；圆盘转动型，辊子部件不绕机架中心轴转动而是 圆盘快速转动。圆盘固定的悬辊式盘磨机结构见图。被磨物料由机体侧部通过给料机和溜槽给人磨机内。物料在辊子和 磨环之间受辊子的挤压和研磨。气流从固定盘下部以切线方向吹入， 经过辊子与圆盘之间的研磨区，夹带着粉尘和粗粒向上吹动，排入安 置于盘磨机上部的风力分级机。分级机采用叶轮型分级机，产生上升 的旋流，旋流的离心力使粗粒向外层运动，最后脱离风流，自动落至磨碎区再度磨碎。细粒级随风流向上运动，排入旋风集尘器后，与气流分离，净化后的风流经鼓风机返回风箱。整个系统在负压下工作。,4.3
15、磨矿机械,第4章 磨矿及磨矿机械 4.1概述,1、磨矿定义 磨矿是在研磨介质产生的冲击力和研磨力的联合作用下矿石被粉碎成微细颗粒的过程。2、磨矿作业在选矿（或煤）厂中的作用 （1）在选矿厂主要是使有用矿物和脉石矿物达到单体解离； （2）在洁净煤领域，磨矿作业用于水煤浆、油煤浆、管输煤浆、煤粉燃烧和煤系伴生矿物综合利用等方面，在重介质选煤厂，磨矿作业用来制备重介质选煤所用的加重质。,第4章 磨矿及磨矿机械 4.1概述,3、磨矿机的分类 根据磨机中研磨介质的不同分为 球磨机 棒磨机 砾磨机 自磨机 4、磨矿工艺流程 闭路磨矿流程（与分级作业联合） 开路磨矿流程,第4章 磨矿 4.2磨矿作用及磨矿条
16、件的确定,4.2.1 磨矿机对矿石的磨矿作用 研磨介质对矿石的冲击作用 研磨介质对矿石的研磨作用,第4章 磨矿 4.2磨矿作用及磨矿条件的确定,4.2.2 磨矿机磨矿条件的确定 1、研磨介质在磨矿机内的运动规律 泻落式运动 物料主要由研磨介质互相滑动时产生压碎和研磨作用而粉碎。 抛落式运动 物料主要靠研磨介质群落下时产生的冲击力而粉碎，也靠部分研磨作用。 离心式运动 物料不被粉碎,第4章 磨矿 4.2磨矿作用及磨矿条件的确定,4.2.2 磨矿机磨矿条件的确定 2、主要工作参数的确定 （1）临界转速当磨矿机筒体的转速达到某一数值时，作用在研磨介质上的离心力等于研磨介质的重力，研磨介质开始随筒体一起回转，这时的磨矿机转速叫临界转速，其最小值为：（2）磨矿机转速为了避免发生离心运动，磨矿机的转速大约在76%86%之间。,
