球磨机在闭路下磨矿的重要意义

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【摘要】：球磨机是指物料破碎后，然后再进行粉碎的主要设备，它主要应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、有色金属和玻璃陶瓷等生产行业，对于所有矿石和其它可磨性物料进行干式或者湿式粉磨。其中选矿厂的球磨机大多数是在闭路条件下作业。因此，研究球磨机在闭路下磨矿的重要意义具有深远的影响。本文先对球磨机进行概述，然后阐述闭路循环磨矿的产品特性，最后着重探讨了球磨机在闭路下磨矿的重要意义。

【关键词】：球磨机 闭路 磨矿 重要意义

球磨机的设备型号、组合方式和操作参数在一定程度上影响着球磨机的磨矿过程，也影响着选择性磨矿的作用。选矿厂的球磨机，只有棒磨机自身具有控制产品粒度的性能可以开路磨矿，其它都采用闭路磨矿，闭路磨矿是指利用分级设备和球磨机组成闭路循环的磨矿操作工艺。其中分级设备能够控制球磨机产品的力度，闭路磨矿将不合格的粗粒返回至球磨机进行多次粉磨，直到成为合格矿粒从分级机中分离出来。因此，研究球磨机在闭路下磨矿的重要意义对球磨机的应用具有重要的价值。

一、球磨机概述

（一）球磨机磨矿作业的基本原理

球磨机是物料被破碎机破碎后，然后进行粉磨的主要设备。球磨机属于卧式筒形旋转装置，外沿齿轮传动，两仓型球磨机。物料由进料装置通过物料中空轴螺旋均匀的进入球磨机的第一仓，该仓内具有阶梯衬板或者波纹衬板，衬板内配有不同规格的钢球，筒体转动带动钢球达到特定的高度后落下，完成对物料的冲击和粉磨。物料在第一仓完成粗磨后，通过单层隔仓板进入第二仓，这个仓内设有平衬板，内附钢球，可进一步研磨物料。粉磨后的物料通过卸料板排出。

（二）影响球结构特点

球磨机由给料部、出料部、回转部和传动部构成。中空轴采用铸钢件，内衬能够拆换更新，回转部的大齿轮采用铸件滚齿，筒体内设有耐磨衬板，具有一定的耐磨性。

二、闭路循环的产品特性

（一）目前，在球磨机内进行物料的分级是比较困难的，因此，利用外部的分级机或者细筛将磨矿产品中的合格矿粒分离出来，不合格矿粒又重新返回至球磨机内，这种闭路磨矿可以将不合格的粗粒多次通过球磨机直到成为合格矿粒。闭路磨矿产品的解离度较高。

（二）闭路磨矿过程中由于返砂的不断加入，增加了球磨机进料端粗料级的含量。依据煤矿动力学的理论，这时能量最大程度地作有用功，磨矿速度加快。

（三）由于适量返砂的存在，减小了球磨机新给矿的波动性，降低了有害的过粉碎操作。增加合格产品的产量，且粒度较粗分布均匀，这有利于分类回收和下一道处理工序。由于比例磨矿产品的过粉碎程度不大，这对性脆易碎的矿物（钨矿石、铅矿石、锡矿石、汞矿石等）具有重要的意义，降低了过粉碎程度这将有着一定的经济意义和技术意义。

三、球磨机在闭路下磨矿的重要意义

球磨机主要用来粉磨各种矿石和其它物料，理想的磨矿流程是当矿粒被磨到单位分离力度就应该从球磨机中迅速分离，这样不但能避免磨的过细，还能使磨矿介质完全作用在粗大矿粒上。

（一）控制球磨机产品力度

球磨机内部不存在控制产品伸拉度的性能，只能借助外部的分级机来完成。因此，球磨机通常采用闭路工作方式。闭路下磨矿是指将粗粒返回至球磨机继续粉磨直到成为标准粒子从分级机中分离出来。这种工作方式有效控制了被磨物料的力度，使之达到合格力度，避免了浪费。通常开路磨矿时破碎粒度无法精确，进矿端和排矿端很难都达到理想状态，因此，开路磨矿的选择性粉磨作用弱，然而在闭路磨矿时，沿着球磨机轴向长度的破碎粒的作用比较均匀且精确，提高了物料的选择性，更多地粉磨粗级别，由此可知，闭路磨矿的选择性粉磨作用强，产品的拉肚均匀且相对较粗。

（二）提高工作效率

借助粉磨机将产出的沉砂返回至球磨机继续粉磨，能够改善球磨机的工作状况，提高球磨机的工作效率。另外，开路磨矿时球磨机通常粉磨一次，为将物料磨细会增加物料被磨时间，就会出现过度粉碎的现象且较为严重，而在闭路磨矿时合格的矿粒能够及时的分离出来，不合格的矿粒能多次通过球磨机且每次通过的时间较短，则被磨的时间也会较短，这有助于粗级别的粉碎，也有助于选择性解离，也提高了球磨机的工作效率。因此，下面将介绍如何改善球磨机工作状况的，重点分析返砂在磨矿中的作用。

返砂是指经过磨矿以后粒度不合格而又临近合格边缘的矿粒，返回球磨机后稍微磨碎就能变成合格的产品，因此，增加返砂的加入的结果就是合格矿粒增多。对返砂过程综合分析可知，球磨机内部沿着整个轴向长度的工作效率并不均匀；进矿端矿料中的粗细级别含量高，钢球打击及粉磨粗粒级的可能性比较大，粉磨效率较高；排矿端矿料中的粗粒级别少，钢球打击及粉磨粗粒的可能性不大，粉磨的工作效率不高。返砂过程不但要求粒度粒级，而且返砂量比较大，通常为新给矿的1-3倍，最大能达到5倍，因此，返砂的加入增加了球磨机内物料的流动速度，将沿轴向长度分布的粗粒级均匀化，使钢球在球磨机整个轴向长度都能高效工作，提高了闭路磨矿的工作效率，增加了合格矿粒的产量。通过大量的试验得知，返砂量过多或者过少都不能达到特定的效果，因为，当返砂量过多时，在返砂量已经使球磨机轴向长度的粗粒级分布均匀且钢球也能高效工作，此时如果继续加入返砂未免有些多余，造成不必要的损失，例如，当返砂量多的超过球磨机的可通过容量时，会发生堵塞，影响球磨机的正常工作。

从破碎理论上分析可知，返砂的加入不但不会增加球磨机的损耗，只能加快球磨机内物料的流动速度且球磨机内部钢球和物料的填充状况一直未变。因为雷廷格面积理论明确指出，增加表面积就一定会增加能耗，而在闭路磨矿时物料的表面积并没有增加，只是粒度变粗，产生大量的粒度均匀的合格粒度级别。因此，闭路磨矿中合格矿粒的产量明显增加，但是总表面一直没有改变，则不增加磨矿能耗。由此可知，闭路磨矿在合格矿粒产量和磨矿能耗等方面均比较理想。

结语

球磨机是粉磨中的主要设备，在闭路条件下磨矿的球磨机将物料磨到单位粒度后迅速从从球磨机中分离出来，不合格的物料反复多次进入球磨机，直到成为合格矿粒，这不但那能避免过度粉磨，还能使磨矿介质充分作用在粗大矿粒上，使能量最大程度地作有用功。它能使磨矿作业在保证合格粒度的基础上，得到分布均匀且偏粗的较窄级别的产品。因此，在今后的磨矿作业中加大研究力度，实现球磨机内物料粒度的精确分级。

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