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钢球质量的影响

作者:红星机器时间:2010-10-11

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钢球质量好坏既影响生产率大小,也影响球耗高低,进而影响磨矿介质成本。单纯追求高硬度低单耗是不对的。高硬度及低单耗并不等于低成本,高硬度及低单耗的球往往也价格甚高。高硬度不一定使生产率增加,会下降,只有生产率高才能使各项单耗指标下降。因此,选择钢球的首要标准应该是磨机生产率大及磨矿介质成本低。只有高生产率和低的磨矿介质成本才能有好的经济效益。经济效益是企业生存及发展的必要条件。

钢球

选择钢球时,有两个问题常被忽视:1)钢球并非愈硬愈好,而是有其恰当的硬度值;2)钢球密度也是一个不可忽视的问题。关于硬度的影响,一般地说,随着硬度增加,只要不发生破碎,钢球单耗下降;而且可使球体变形小,在破碎中球体吸收变形能小,能量可更多地用于破碎矿粒,可使磨机的生产率增加。但钢球硬度的增加只能是适度的,有个恰当范围,并非愈硬愈好。如果只考虑球耗,是硬度愈高消耗愈低。但对磨机生产率而言,在一定范围内生产率随钢球硬度增大而增加,但当硬度超过一定范围时则对磨机生产率产生不利影响,使磨机生产率下降。

钢球硬度过高时对磨矿不利的原因有两个:1)钢球回弹跳动严重,在回弹中造成部分能量损失,故钢球能量不是更多地用于破碎,故而影响破碎;2)钢球硬度过高时,球与球之间相互接触时滑动厉害,不能有效地啮住球间的矿粒,使矿粒的磨碎作用减弱。A.B.基尔波申(KH)在研究钢球硬度对磨矿指标的影响时指出,实验室试验证明,钢球对各种类型的矿石都存在一个硬度的问题。按此说法,各种矿石的硬度值均不相同。这个说法是有道理的,值得进一步研究。我国首钢大石河铁矿的生产应用有力说明这个问题。大石河铁矿1981—1983年使用了不同硬度的钢球,各种球磨矿时的磨机利用系数如表3-5-8所示。

表3-5-8说明:1)不同硬度钢球有不同磨矿效果,但并非硬度极大的效果好,而是硬度恰当时效果才好,20MnV锻钢球生产率高,但HRC仅30—40,硬度恰当。2)不同硬度钢球之间磨机利用系数(即容积生产率)可相差20%—40%,说明硬度对磨机生产率的影响是相当显著的,单纯追求高硬度低球耗而忽视生产率降低是不可取的。

球磨机

关于钢球密度对磨矿的影响,一般地说,尺寸相同的球密度大的生产率大,密度小的生产率小。钢球密度受三个因素影响:1)材质影响,钢、铸铁、合金钢等,不同材质的密度不同,钢的密度比铸铁的大,合金钢则依主要合金元素的密度及含量不同而不同。2)钢球制造方法的影响,轧制及锻打的钢球其组织致密,故密度大,铸造的铸钢球、铸铁球或铸造合金球等的组织不甚致密,其中有气孔,故密度小一些。轧制钢球及锻钢球的密度可达7.8g/cm3,铸钢球则只能达7.5g/cm3,铸铁球更低,只7—7.1g/cm3。3)钢球金相组织的影响,马氏体、奥氏体、贝氏体、铁素体等不同晶体结构下密度也不相同,对结晶细度也有影响。密度对生产率的影响也是不可忽视的,同是100mm钢球,不同球种的质量会相差200—400g。云南某地金矿,使用锻钢球时虽耗量高一些,但生产率也高,换为某种耐磨球后,球耗是降了,但生产率也下降10%—15%,只得放弃耐磨球的使用,仍然使用锻钢球。

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