球磨機內介質的運動狀態(tài)

球磨機內介質的運動狀態(tài)受許多因素的影響，是一個變量狀態(tài)函數(shù)，可以用u表示為：u=f(n,δ,x,c,d…) (1-1)

式中等號右邊的參數(shù)依次表示球磨機的回轉體轉速(r/min)，介質充填率(%)，襯板形狀，球磨機內礦漿濃度(%)，破碎介質(鋼球)的尺寸等。這樣一個變量狀態(tài)參數(shù)很難用數(shù)學手段量化確定，而且還有不少因素對其狀態(tài)的影響目前還難以用函數(shù)關系表達出來。業(yè)內人士拍攝了球磨機內破碎介質的若干種運動狀態(tài)，從中確定了三種典型運動狀態(tài)，見圖1-1，而三種典型狀態(tài)之間又有若干過渡狀態(tài)。現(xiàn)分析其三種典型運動狀態(tài)的磨礦作用：

1、瀉落式運動狀態(tài)：當球磨機的工作轉速較低時，整個粉磨體在球磨機的旋轉方向大約偏轉40°—50°，自然形成的各層介質基本上按同心圓分布，并沿同心圓的軌跡升高，當介質超過自然休止角后，則一層層地瀉落下來，這樣不斷地反復循環(huán)，此種狀態(tài)稱為瀉落狀態(tài)，如圖1-1(a)所示。在瀉落式工作狀態(tài)中，物料主要因破碎介質相互間做滑滾運動時產(chǎn)生壓碎和研磨作用而粉碎。

2、拋落式運動狀態(tài)：如圖1-1(b)所示，當回轉體高速旋轉時，任何一層介質的運動軌跡都可以分成兩段：介質從落回點A1到脫離點A5的繞圓形軌跡A1A5的上升運動和從脫離點A5到落回點A1按拋物線軌跡A5A1的下落運動，之后又沿圓形軌跡運動，形成循環(huán)，如圖1-2所示。

在筒體襯板與最外層介質之間的摩擦力作用下，外層介質沿圓形軌跡運動。在相鄰各層介質之間也有摩擦力，所以，內部各層介質也沿同心圓的圓形軌跡運動，它們就像是一個整體，一起隨回轉體回轉。摩擦力數(shù)值取決于摩擦系數(shù)和作用在筒體襯板(或相鄰介質層)上的正壓力。正壓力由重力的徑向分力N和離心力C合成。重力的切向分力T對回轉體中心的力矩使介質產(chǎn)生了和回轉體旋轉方向相反的趨勢，如果摩擦力對回轉體中心的力矩大于切向分力T對回轉體中心的力矩，那么介質與筒體內壁或介質層之間便不產(chǎn)生相對滑動，反之則存在相對滑動。

摩擦系數(shù)取決于礦石的性質、筒體襯板的特點和礦漿濃度。當摩擦系數(shù)一定時，若筒體內破碎介質不多而回轉體轉速也低時，由于正壓力使得摩擦力很小時，則將出現(xiàn)介質沿筒壁相對滑動，而介質層之間也有相對滑動。這時介質同時也繞其本身的幾何軸線轉動。

在任何一層介質中，每個介質之所以沿圓形軌跡運動，并不是單純靠這個介質受到的摩擦力而弧立地運動，而是依靠全部介質的摩擦力，這個介質只作為所有回轉介質群中的一個組成部分而被帶動，并隨后面同一層的介質“托住”。拋落式工作時，物料主要靠介質群落下時產(chǎn)生的沖擊力而粉碎，同時也靠部分研磨作用。

3、離心式運動狀態(tài)：當球磨機回轉體轉速超過一定速度時，介質就在離心力的作用下旋轉而不脫離筒壁，如圖1-1(c)所示。此種狀態(tài)下鋼球與襯板之間及鋼球之間沒有相對運動，也就不發(fā)生磨礦作用，因此，球磨機的運動中應該避免離心運動狀態(tài)的出現(xiàn)。

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