磨矿分级原理及指标控制
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破碎与磨矿(磨矿与分级)
补加钢球制度： 方法一：简单补球法 这也是最常用的一种补球方法，由于补加球是定 期地连续补加，故即使定期只补加一种大球，由 于磨损的原因也会使先后加入的球按顺序形成一 个自然的大小配比。初装球无论是加一种大球， 或是加多种混合球，经历一段时间后初装球必然 因磨损而自然消失，因此，磨内的球荷组成终究 是由补加球形成的。这样，就出现了初装球时装 多种球及补加时加一种大球的简单装补方法。
30 26 23 21
方法二：对待磨物料进行筛析分级，按矿 料的粒度组成确定初装球比。 具体做法是把待磨矿料筛析后分成粒度级 别窄的若干组（一般为3—5组），再分别 求出各组粒度需要的球径。 计算球径的公式有多个。
常用公式为
Db kd
式中：Db—所需的钢球尺寸； d—该粒级的平均粒度； k—比例系数，根据经验取值，取值 大小为2.5—130。
简单补球法的补加球量由钢耗量决定。 补加球量G=Q×W 式中 G—钢球补加量，kg； Q—前一天的矿石处理量，t； W—处理1t矿石的钢耗量，kg/t。 补球的频率一般为1天/次，也可以是1周/次。
方法二:精确化补球法 （1）对待磨矿料（包括新给矿及返砂）进行筛 析，确定待磨矿料的粒度组成，并将其进行分组。 （2）用公式计算最大球径及各组矿料所需的球 径。 （3）根据待磨矿料的粒度组成定出钢球的球荷 组成。方法是每种钢球的产率与适合它磨碎的矿 粒组产率大致相当，另外，还要根据磨矿的目的， 对需要加强磨碎的级别应在装球时增加其破碎概 率，对不需要破碎的级别减小其破碎概率。 补加球方案可以用作图法确定补加球。
2.确定初装球比 方法一：根据矿石的硬度、给料粒度、产 品粒度确定初装球比，具体参数见下表
把物料磨到0.2—0.3mm时的原始球荷
磨矿机及磨矿原理和技术
磨矿机及磨矿原理和技术磨矿机根据磨矿介质不同可分为：球磨机、棒磨机和自磨机，根据排矿方式不同可分为：格子型、溢流型和周边排矿型，其规格以筒体内径D和筒体长度L表示。
球磨机主要有格子型和溢流型，而棒磨机都属于溢流型。
我公司选用的是一台2100*3000的棒磨机和一台3200*4500的溢流型球磨机。
磨矿过程就是磨矿机以一定转速旋转，处在筒体内的磨矿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摩擦力，摩擦力使磨矿介质随筒体旋转达到一定高度。
当磨矿介质自身重力大于离心力时，磨矿介质就脱离筒体抛射下落，从而击碎矿石，同时在磨矿机转动过程中，磨矿介质还有滑动现象，对矿石产生研磨作用。
球磨机的筒体1用钢板卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘，端盖2连接在法兰盘上，二者须精密加工及配合，因为承担球磨机重量的轴颈焊就在端盖上。
在筒体上开有供检修和更换衬板用的人孔10。
筒体内装有用锰钢（最多）、铬钢、耐磨铸铁或橡胶等材料制成的衬板。
衬板与筒壳之间有10—14毫米的间隙，用胶合板、石棉垫、塑料板或橡皮铺在其中，用来缓解钢球和筒体的冲击。
衬板5、6用螺钉固定在筒壳上，螺帽下面有橡皮环及金属垫圈，以防止矿浆漏出。
给矿端的端盖内侧面铺有平的扇形锰钢衬板，在中空轴内镶有内表面为螺旋叶片的轴颈内套，既可保护轴颈不被矿石磨坏，又有把矿石送入球磨机内的作用，给矿器7就固定在轴颈内套的端部。
磨矿机作业是在磨矿机筒体内进行的，筒体内装有磨矿介质。
磨矿介质随着筒体的旋转而被带到一定的高度后，由于介质的自重而下落，于是装在筒体内的矿石就受到介质冲击力的作用；另一方面由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心的公转和自转，在磨矿介质之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。
钢球下落时产生冲击力，在aa—cc—dd区域内钢球产生极为强烈而无序的运动，包括：（1）虚线上方钢球的强烈滚动；（2）沿虚线处钢球的快速移动；（3）虚线下方钢球随磨矿机筒体的快速移动；（4）各层钢球之间的互相冲击。
选矿自动化——磨矿分级控制
立志当早，存高远
选矿自动化——磨矿分级控制
1 磨矿分级控制现状及发展磨矿作业是整个选矿厂生产工艺流程中最关键的环节，它起着承上启下的作用。
磨矿作业在选矿厂的基建投资和生产费用中占有很大的比例，同时磨矿作业是整个选矿厂的瓶颈作业，直接关系到选矿生产的处理能力、磨矿产品的质量(粒度特性、单体解离度、磨矿产品的浓度等)，对后续作业的指标乃至整个选矿厂的经济技术指标有很大的影响。
随着先进控制理论和检测手段以及计算机技术的发展，选矿过程中的磨矿作业的控制水平有了大幅度的提高，并取得了一些理论和应用方面的研究成果。
一批以多变量控制理论、模糊控制理论及自适应优化理论为基础，在充分考虑了磨矿作业特点的基础上，针对不同被控过程的具体特性，基于不同控制理论的实用控制策略己被提出。
为磨矿系统的自动控制和优化运行起到了积极的作用。
总的来说，磨矿作业自动控制虽然取得较为显著的效果，但一些关键参数(如磨机负荷量等)的精确检测和高效控制没有取得突破性进展，控制主要还是以稳定控制为主。
2 磨矿分级控制内容
由于磨矿作业的重要性和关键性，磨矿作业自动化在选矿自动化中居于首位。
磨矿分级自动化控制系统采用先进的控制方式，通过对磨机负荷和给矿性质等因素的综合分析判断，实现对磨机给矿量、磨矿浓度、分级溢流浓度和粒度的优化控制，磨机球荷球比的分析和调整，磨机油路润滑系统的安全保护等。
同时，系统还实现磨矿分级作业参数的自动检测、显示和各种故障报警，最终使磨矿分级作业始终在最优的状态下运行。
目前磨矿作业自动化的技术关键和难点主要有：
⑴如何精确检测磨机的负荷量并根据负荷量状况优化控制磨矿作业多参数;。
磨矿分级原理及指标控制
(3)球磨机工作条件的确定 球磨机研磨介质的性质、充填率以及矿浆浓度等因素 均对磨矿效果影响较大。 ① 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 6-7 种钢球。直径小个数多时，研磨面积大，但每个钢球的打 击力小；直径大个数少时，研磨面积小，但每个钢球的打 击力大。粗粒宜用大钢球，细粒宜用小钢球。钢球直径D可 D 25.4 d (mm) 按下式计算： 式中d——按80%过筛计的物料最大粒度，mm。
4、锥角对对旋流器工作的影响 锥角大小影响矿浆向下流动的主力和分级自由面的高 度。一般来说细分级或脱水旋流器应采用较小的锥角，最 小达10º ；粗分级或浓缩用旋流器采用大锥角，达20º -15º 45º 。
5、给矿压力p对旋流器工作的影响 给矿压力是旋流器工作的重要参数，提高给矿压力， 矿浆流速增大，可以提高分级效率和沉砂浓度；通过增大 压力来降低分级粒度影响不大，能耗增大，沉砂口的磨损 更严重。在处理粗粒物料时，应尽可能采用压力（0.050.1MPa）操作；只有在处理细粒级泥质物料时，才采用较 高压力（0.1-0.3MPa）操作。
② 钢球的充填率－一装球过多时，中心部分钢球只作蠕动， 不能有效工作。充填率φ可根据图1-4-7按下式计算： b 50 127 D
式中φ——钢球充填率，%； D－一磨机筒体内径，mm； b——介质表面到筒体中心距离，mm。 球磨机中钢球的充填率一般为 40％-50％。
1.2 磨机分类
磨矿机的分类如图 1-4-2 所示。按照排矿方法不同， 常用的磨矿机可以分为中心排矿磨矿机[(见图1-4-2(a)、 (b)、(c)]和格子排矿磨矿机[(见图1-4-2 (d)]两种。
第四章磨矿分级
作用：保护筒体，使筒体免受研磨体和物料直接 冲击和磨擦；增强磨矿介质对物料的粉碎作用， 有助于提高磨机的粉磨效率，降低金属消耗。
格子型球磨机内部结构
锰钢衬板的表面形态 （a）平滑型；（b、c、d）突起型；（e）阶梯型
（3）格子型球磨机的排矿部分
排矿部分由中空轴颈的端盖、扇形格子板、中心 衬板和轴颈内套等零件组成。
用很强，磨矿效果差，适用于粒度较细的矿石粉碎。
筒体转速增大到一定程度，钢球随筒体作圆运动上
2 抛落式：升到一定高度后“抛落”，冲击和研磨矿石。磨矿
效率最高。
3 离心式：筒体转速增大到某一极限值，钢球随筒体作同心旋
转而不下落，失去磨矿作用。
4.临界转速
定义：球磨机中的最外层球刚好随筒体一齐旋转 而不下落时，这时的球磨机转数称为临界转速。
第四章 磨矿分级
本章基本内容：
1.磨矿的目的、意义；
2.磨矿的原理、各种磨矿机械结构、工作原理及特点； 3.分级的意义、原理及性质、分级机械、 4. 磨矿分级流程、磨矿分级工艺指标及操作因素
本章重点：
1.磨矿介质运动状态及其磨矿效果； 2.磨矿临界转速； 3.格子型、溢流型球磨机的结构、特点及差别； 4.分级的原理及性质； 5.水力分级机、螺旋分级机的工作原理及特点。 6.磨矿分级流程结构。
概述
磨矿分级亦属于矿石的准备作业，是破碎筛分后 的后续工艺。
分级作业与磨矿作业联合，及时分出粒度合格的 产物，减少过磨，提高磨机的生产能力和磨矿效 率。
通常在磨机中进行。磨矿机械主要有球磨机、棒 磨机、砾磨机、自磨机、半自磨机等。
磨矿作业常以湿式磨矿为主，并且与分级机组成 闭路循环。某些工艺过程（水泥、石棉等）也有 采用干式磨矿的。
格子型球磨机内部结构
锰钢衬板的表面形态 （a）平滑型；（b、c、d）突起型；（e）阶梯型
（3）格子型球磨机的排矿部分
排矿部分由中空轴颈的端盖、扇形格子板、中心 衬板和轴颈内套等零件组成。
用很强，磨矿效果差，适用于粒度较细的矿石粉碎。
筒体转速增大到一定程度，钢球随筒体作圆运动上
2 抛落式：升到一定高度后“抛落”，冲击和研磨矿石。磨矿
效率最高。
3 离心式：筒体转速增大到某一极限值，钢球随筒体作同心旋
转而不下落，失去磨矿作用。
4.临界转速
定义：球磨机中的最外层球刚好随筒体一齐旋转 而不下落时，这时的球磨机转数称为临界转速。
第四章 磨矿分级
本章基本内容：
1.磨矿的目的、意义；
2.磨矿的原理、各种磨矿机械结构、工作原理及特点； 3.分级的意义、原理及性质、分级机械、 4. 磨矿分级流程、磨矿分级工艺指标及操作因素
本章重点：
1.磨矿介质运动状态及其磨矿效果； 2.磨矿临界转速； 3.格子型、溢流型球磨机的结构、特点及差别； 4.分级的原理及性质； 5.水力分级机、螺旋分级机的工作原理及特点。 6.磨矿分级流程结构。
概述
磨矿分级亦属于矿石的准备作业，是破碎筛分后 的后续工艺。
分级作业与磨矿作业联合，及时分出粒度合格的 产物，减少过磨，提高磨机的生产能力和磨矿效 率。
通常在磨机中进行。磨矿机械主要有球磨机、棒 磨机、砾磨机、自磨机、半自磨机等。
磨矿作业常以湿式磨矿为主，并且与分级机组成 闭路循环。某些工艺过程（水泥、石棉等）也有 采用干式磨矿的。
第四章 磨矿分级(2017资料
③结构简单，价格低廉，常用作细磨设备。
④缺点是磨碎过程中“过粉碎”现象严重，磨矿效 率较低。
3. 溢流型和格子型球磨机优缺点
（1）溢流型球磨机 优点：构造简单，维修方便，由于出料管铸有反 螺纹，大块矿石和钢球不易排出机外。 缺点：单位容积生产能力较低，因此处理量比较 低，而且易产生过粉碎现象。 （2）格子型球磨机 优点：排矿速度快，能减少矿石的过粉碎，同时能 增加单位容积产量，比溢流型球磨机产量高。 缺点：构造复杂，格子型排矿易于堵塞格子板，而 且检修较困难复杂些，作业率相对较低。
二、磨矿基本原理
1.球磨机内矿石粉碎过程
筒体旋转时，球磨机内的钢 球随筒体一起旋转，并到达 一定高度;
当钢球重力的向心分力大于 离心力时，脱离筒体下落， 击碎矿石； 磨机运转过程中，磨矿介 质发生滑动，对矿石产生研 磨作用。 冲击力+研磨力→粉碎矿石
磨机对矿石的磨矿作用
矿石在磨矿介质产生的冲击力和研磨作用下得到粉碎
2.溢流型球磨机
（1）结构：结构与格子型球磨机基本相同
溢流型球磨机示意图
1-联合给矿器；2-中空轴颈内套；3-主轴承；4-给矿端盖；5-端盖衬板；6-筒 体；7-衬板；8-压条；9-大齿轮；10-排矿部端盖；11-轴颈内套；12-人孔
给矿器
排矿口
（2）溢流型球磨机的特点
①产物从排料中空轴颈中溢流出去，磨矿时间长， 产物粒度较细，适宜的磨碎产物-0.074mm粒级占 80%以上。 ②该种磨矿机通常作为细磨阶段磨矿用，适用于精 矿再磨作业，可以获得粒度较细的合格产品。
概 述
磨矿分级亦属于矿石的准备作业，是破碎筛分后 的后续工艺。 分级作业与磨矿作业联合，及分出粒度合格的 产物，减少过磨，提高磨机的生产能力和磨矿效 率。 通常在磨机中进行。磨矿机械主要有球磨机、棒 磨机、砾磨机、自磨机、半自磨机等。 磨矿作业常以湿式磨矿为主，并且与分级机组成 闭路循环。某些工艺过程（水泥、石棉等）也有 采用干式磨矿的。
④缺点是磨碎过程中“过粉碎”现象严重，磨矿效 率较低。
3. 溢流型和格子型球磨机优缺点
（1）溢流型球磨机 优点：构造简单，维修方便，由于出料管铸有反 螺纹，大块矿石和钢球不易排出机外。 缺点：单位容积生产能力较低，因此处理量比较 低，而且易产生过粉碎现象。 （2）格子型球磨机 优点：排矿速度快，能减少矿石的过粉碎，同时能 增加单位容积产量，比溢流型球磨机产量高。 缺点：构造复杂，格子型排矿易于堵塞格子板，而 且检修较困难复杂些，作业率相对较低。
二、磨矿基本原理
1.球磨机内矿石粉碎过程
筒体旋转时，球磨机内的钢 球随筒体一起旋转，并到达 一定高度;
当钢球重力的向心分力大于 离心力时，脱离筒体下落， 击碎矿石； 磨机运转过程中，磨矿介 质发生滑动，对矿石产生研 磨作用。 冲击力+研磨力→粉碎矿石
磨机对矿石的磨矿作用
矿石在磨矿介质产生的冲击力和研磨作用下得到粉碎
2.溢流型球磨机
（1）结构：结构与格子型球磨机基本相同
溢流型球磨机示意图
1-联合给矿器；2-中空轴颈内套；3-主轴承；4-给矿端盖；5-端盖衬板；6-筒 体；7-衬板；8-压条；9-大齿轮；10-排矿部端盖；11-轴颈内套；12-人孔
给矿器
排矿口
（2）溢流型球磨机的特点
①产物从排料中空轴颈中溢流出去，磨矿时间长， 产物粒度较细，适宜的磨碎产物-0.074mm粒级占 80%以上。 ②该种磨矿机通常作为细磨阶段磨矿用，适用于精 矿再磨作业，可以获得粒度较细的合格产品。
概 述
磨矿分级亦属于矿石的准备作业，是破碎筛分后 的后续工艺。 分级作业与磨矿作业联合，及分出粒度合格的 产物，减少过磨，提高磨机的生产能力和磨矿效 率。 通常在磨机中进行。磨矿机械主要有球磨机、棒 磨机、砾磨机、自磨机、半自磨机等。 磨矿作业常以湿式磨矿为主，并且与分级机组成 闭路循环。某些工艺过程（水泥、石棉等）也有 采用干式磨矿的。
第3章磨矿分级(2)
20
旋流器+振动筛：结构紧凑的分级脱水系统
21
4、螺旋分级机 机械分级机的一种。 结构：U型水槽、螺旋装置、传动装置、升降装置、支承轴承 等部分组成。
工作原理：
入料悬浮液从给矿口给入倾斜安装的分级机U型水槽内； 随着螺旋的低速回转和连续不断的搅动，使得大部分细而轻 的颗粒悬浮于上面，从溢流堰排出；粗而重的颗粒沉于槽底， 称为沉砂，由螺旋输送到分级机的排矿口排出（或作为产品， 或返回磨矿设备）。 22
+
粉碎
有循环
d>产品
检查分级 d
28
二、作业段数 中小型选矿厂多采用二段或三段破碎流程；大型厂 多采用三段破碎流程。如原矿块度太大，也有四段流程。 基于节能，结合磨矿，有时采用多破少磨的措施。 磨矿流程有一段和两段流程。
29
补充：准备作业的除铁措施 除铁器
炮线、铁丝、螺丝 螺母、钻头等
清除混入入料中的铁器，保护破碎机、分选机等后续设备。 悬挂式的除铁器挂在胶带机头将在料流上部的铁器吸出。 磁力滚筒可将料流下层的铁器吸在胶带上，在胶带转到滚 筒的磁力作用之外时落下。
13
二、水力分级原理 水力分级：悬浮液在水流中按其沉降速度的差别分成不 同粒级的过程。 水力分级是在水平、垂直或旋转水流中进行的。颗粒在 悬浮液中的沉降速度应按干扰沉降速度公式计算。 例：煤泥水的自由沉降速度按斯托克斯公式求得：
v0 54.5x( )d
2
14
煤（矿）粒在煤泥水中的干扰沉降速度按下式计算：
16
1、角锥沉淀池
结构：用钢筋混凝土建造的上为方形、 下为角锥形的池子。锥体要有很大的坡 度（达65°）。池子的长度视建筑的跨 度而定，一般在 5-7m之间。
工作过程：池子中间加上一段隔板， 用于改变水流方向，以利煤泥沉淀。 从池子一侧给入煤泥水，另一侧流出 溢流水。在角锥的底部接有排放沉淀 物的管子，其上还接着清水管或压缩 空气管，堵塞时用以疏通。 池子的数目根据煤泥水量决定。
旋流器+振动筛：结构紧凑的分级脱水系统
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4、螺旋分级机 机械分级机的一种。 结构：U型水槽、螺旋装置、传动装置、升降装置、支承轴承 等部分组成。
工作原理：
入料悬浮液从给矿口给入倾斜安装的分级机U型水槽内； 随着螺旋的低速回转和连续不断的搅动，使得大部分细而轻 的颗粒悬浮于上面，从溢流堰排出；粗而重的颗粒沉于槽底， 称为沉砂，由螺旋输送到分级机的排矿口排出（或作为产品， 或返回磨矿设备）。 22
+
粉碎
有循环
d>产品
检查分级 d
28
二、作业段数 中小型选矿厂多采用二段或三段破碎流程；大型厂 多采用三段破碎流程。如原矿块度太大，也有四段流程。 基于节能，结合磨矿，有时采用多破少磨的措施。 磨矿流程有一段和两段流程。
29
补充：准备作业的除铁措施 除铁器
炮线、铁丝、螺丝 螺母、钻头等
清除混入入料中的铁器，保护破碎机、分选机等后续设备。 悬挂式的除铁器挂在胶带机头将在料流上部的铁器吸出。 磁力滚筒可将料流下层的铁器吸在胶带上，在胶带转到滚 筒的磁力作用之外时落下。
13
二、水力分级原理 水力分级：悬浮液在水流中按其沉降速度的差别分成不 同粒级的过程。 水力分级是在水平、垂直或旋转水流中进行的。颗粒在 悬浮液中的沉降速度应按干扰沉降速度公式计算。 例：煤泥水的自由沉降速度按斯托克斯公式求得：
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煤（矿）粒在煤泥水中的干扰沉降速度按下式计算：
16
1、角锥沉淀池
结构：用钢筋混凝土建造的上为方形、 下为角锥形的池子。锥体要有很大的坡 度（达65°）。池子的长度视建筑的跨 度而定，一般在 5-7m之间。
工作过程：池子中间加上一段隔板， 用于改变水流方向，以利煤泥沉淀。 从池子一侧给入煤泥水，另一侧流出 溢流水。在角锥的底部接有排放沉淀 物的管子，其上还接着清水管或压缩 空气管，堵塞时用以疏通。 池子的数目根据煤泥水量决定。
破碎与磨矿(磨矿与分级)
装球、球径、球比、补球
在球磨过程中，钢球既是磨矿作用的实施 体，又是能量的传递体。它决定着矿石的 破碎行为能否发生及怎样发生，也影响着 磨机生产能力的大小、磨矿产品质量(包括 磨矿产品的粒度特性、单体解离特性等)的 好坏及磨矿过程中钢耗和能耗的高低等。
初次装球方法： 1.确定初装球量 按公式G=VψΔ计算装球量 式中:G—磨机最初装球量，t； V —磨机有效工作容积，m3； ψ—磨机内钢球的充填率（装球率）， %； Δ—钢球的堆密度，t/ m3。
磨矿与分级
一.磨矿作业简介
磨矿：是碎矿的继续，是选别前矿石准 备的最后一个作业。 磨矿的基本任务： 为选别准备好解离充分，但又不过 粉碎的合格入选物料。
磨矿给矿粒度的确定： 主要取决于破碎流程的产品粒度，以及 球磨机的最大允许给料粒度。一般为0~30mm。 磨矿产品粒度的确定： 主要取决于有用矿物的嵌布特性和选矿 方法。它直接影响到选矿的精矿品位和选矿回 收率。一般由试验来确定
磨矿在选矿厂的作用和地位： 磨矿能力决定整个选矿厂的生产 能力； 是选矿厂的枢纽。它的停车不 仅影响选别作业，甚至可能迫使碎矿停 车，影响出矿。电耗占整个选厂电耗的 50%左右，生产费用占全选厂的40%左右； 磨矿工作的好坏直接影响到全厂各项技 术经济指标。
二.名词解释
粒度、粒级、“目”： 粒度：矿粒大小尺寸。 粒级：将矿粒按照粒度大小分成不同的级 别。如：-30mm+20mm “目”：用来表示标准筛筛孔尺寸的大小。 所谓目就是1英寸（25.4mm）长度中 的筛孔数目。
30 26 23 21
方法二：对待磨物料进行筛析分级，按矿 料的粒度组成确定初装球比。 具体做法是把待磨矿料筛析后分成粒度级 别窄的若干组（一般为3—5组），再分别 求出各组粒度需要的球径。 计算球径的公式有多个。
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b. 主要工作参数的确定
(l)临界转速与磨矿机转速 当磨矿机筒体的转速达到某一数 值时，作用在研磨介质仁的离心力等 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。我们可以通过研磨介质的 受力分析来求得磨矿机的临界转速。 磨矿机筒体内研磨介质的受力情况如 图 1-4-6 所示。设质量为m、重量为 G 的研磨介质一一钢球对筒壁的正压 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：
1.4 磨矿作用及磨矿条件的确定
1.4.1 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 生离心力，致使它与简体之间产生定摩擦 力。摩擦力使研磨介质随着筒体旋转，并 到达一定的高度。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 矿石同时，在磨矿机转动过程中，研磨介 质还会有滑动现象，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，如图 1-4-4 所示。
1.4.2
磨矿机磨矿条件的确定
磨矿机的工作参数包括临界转速、工作转速、装球质量 和所需功率等。要合理而经济地选择磨矿机的这些工作参数， 提高磨矿效率( 每小时单位功耗处理的矿石量)和生产率，就 必须研究磨矿机工作时研磨介质在筒体内的运动规律。 a.研磨介质在磨矿机内的运动规律 研磨介质在磨矿机中的运动状态与筒体转速及筒体衬板 的摩擦系数有关。研磨介质在筒体中的运动状态基本上有三 种( 图 1-4-5 )。
c、在球磨机工作过程中要经常检查给矿量、给矿水、 返砂水、排矿水是否变化，经常检查旋流器返砂量和溢 流浓细度变化情况。还要经常观察电机电流的情况，听 取球磨机内的声音变化情况。发现不符合要求的，及时 调整有关操作； d、在磨机工作过程中，应经常检查球磨机轴瓦、减速 箱、齿轮的润滑情况，及时补加润滑油，同时要检查轴 瓦、减速箱、电机的温度，有异常及时汇报; e、经常检查浮选前搅拌桶内矿浆浓度细度，检查旋流 器沉砂咀磨损情况，防止堵塞或磨损较大，及时请求更 换。
② 钢球的充填率－一装球过多时，中心部分钢球只作蠕动， 不能有效工作。充填率φ可根据图1-4-7按下式计算： b 50 127 D
式中φ——钢球充填率，%； D－一磨机筒体内径，mm； b——介质表面到筒体中心距离，mm。 球磨机中钢球的充填率一般为 40％-50％。
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影响水力旋流器工作的因素
1、给矿管直径dG对旋流器功能工作的影响 给矿口的大小对处理能力、分离粒度以及分级 效率均由一定影响。其直径常与旋流器直径呈一定比 例，大多dG=(0.08-0.25)D。
2、溢流管直径dy对旋流器工作的影响 溢流管大小应与旋流器直径呈一定比例，一般为 dy=(0.2-0.4)D。增大溢流管直径，溢流量增加，溢 流细度变粗，沉砂中细粒级减少，沉砂浓度增加。 3、沉砂口直径dc对旋流器工作的影响 沉砂口直径溢流口直径呈一定比率关系，其比值 dy/dG称为角锥比，该值一般为3到4为宜。
二
分级——水力旋流器
1.水力旋流器是利 用回转流进行分级 的设备，并也用于 浓缩、脱泥（也可 以脱砂）、以至于 分选。由于它的结 构简单，便于制造 ，处理量大，且工 艺效果良好，应用 广泛。
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水力旋流器分级原理
矿浆在一定压力下通过切线向进料口给入旋流器，于是 在旋流器内形成一个回转流。在旋流器中心处矿浆速度达 到最大，因而产生的离心力也最大。矿浆向周围扩展运动 的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过沉砂 口吸入空气，而在中心轴处形成一个抵押空气柱。 作用于旋流器内矿粒上的离心力和矿粒的质量成正比， 因而在矿粒密度接近时可按粒度大小分级。矿浆在旋流器 内既有切向回转运动，又有向内的径向运动，而靠近中心 的矿浆又沿轴向向上（溢流管）运动，外围矿浆则主要向 下（沉砂口）运动。细小颗粒离心沉降速度小，被向心的 液流推动进入零速包络面由溢流管排出，成为溢流产物； 而较粗颗粒则借较大离心力作用，保留在零速包络外，最 后由沉砂口排出，成为沉砂产物。零速包络面的位置大致 决定了分级粒度。
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现场水力旋流器
RD660-GT旋流器：用于分级，其技术参数为：内径660mm ；锥度20。；给矿口径250 mm；溢流管径220 mm；沉砂口 径120 mm；处理能力200-450m3/h；分级粒度60-250um。
(3)球磨机工作条件的确定 球磨机研磨介质的性质、充填率以及矿浆浓度等因素 均对磨矿效果影响较大。 ① 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 6-7 种钢球。直径小个数多时，研磨面积大，但每个钢球的打 击力小；直径大个数少时，研磨面积小，但每个钢球的打 击力大。粗粒宜用大钢球，细粒宜用小钢球。钢球直径D可 D 25.4 d (mm) 按下式计算： 式中d——按80%过筛计的物料最大粒度，mm。
磨矿分级原理及指标控制
一、磨矿原矿
1.l 概述 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。磨矿作业不仅于选矿工业，而且在建筑、化 学和电力等工业部门中亦广泛应用。 除处理某些砂矿以外的所有选矿厂，几乎都有磨矿作业在 选矿工业中，当有用矿物在矿石中呈细粒嵌布时，为了能 把脉石从矿石中除去，并把各种有用矿物相互分开，必须 将矿石磨细至0.1-0.3 mm ，甚至有时磨至 0.05-0.074 mm 以下。磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度 上，有用矿物的回收率随着磨矿细度的减小而增加。因此， 适当减小矿石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。 磨矿所消耗的动力占选矿厂动力总消耗的 30％以上。因此， 磨矿作业在选矿工艺流程中占有很重要的地位。
1.2 磨机分类
磨矿机的分类如图 1-4-2 所示。按照排矿方法不同， 常用的磨矿机可以分为中心排矿磨矿机[(见图1-4-2(a)、 (b)、(c)]和格子排矿磨矿机[(见图1-4-2 (d)]两种。
1.3 磨矿工艺 目前，选煤厂主要采用格子 型球磨机和溢流型球磨机。 如图 1-4-3 (a)所示的磨矿 和分级工艺联合的流程叫闭 路磨矿，它可以提高磨矿效 率。与磨矿机配合使用的常 用分级设备有螺旋分级机、 水力旋流器等。球磨机的排 矿不进入分级设备，直接进 入下一作业的称为开路磨矿 〔如图l-4-3(b)〕。
v2 N F G cos m mg cos 0 R
将 v Rn 代入上式，整理后可得 30
v2 m R
mg cos
30 n cos R
钢球不脱离筒壁的临界条件 R
42.4 nL D
式中D——筒体直径，m。 (2)球磨机结构参数 ① 筒体直径影响球磨机的处理能力一一球磨机的处理能力与 筒体直径的 2.5-2.6次方成正比。 ② 筒体长度影响球磨机处理能力和产品细度——球磨机的处 理能力与筒体长度成正比；筒体短，磨矿产品粒度粗；筒体长， 磨矿产品粒度细而功耗大。长度与直径之比常为0.75 -2 。 ③ 衬板形状影响处理能力——不平滑衬板的处理能力比平滑 衬板的处理能力大；过厚的衬板会降低球磨机的有效容积，也 降低球磨机的处理能力；衬板被磨损后，筒体直径加大，钢球 充填率显得偏低，使处理能力减小，故应适当增加装球量。
我们车间目前使用的球磨机型号为MQY5585溢流型球磨 机，其中M表示磨，Q表示磨矿介质是球，Y表示溢流型。 目前生产上充填率一般都是32%-35%，磨矿浓度74%76%，磨矿细度24%左右。
1.5 球磨机工作时的注意事项
a、给矿前先给水，给矿水起始可偏大，保持给矿稳 定，待返砂达到一定量（约给矿的200% 左右）后， 再逐步减小给矿水，同时观察球磨机排矿情况，听取 球磨机内声音，观看球磨机电机电流变化情况，检查 返砂量情况，检测旋流器溢流浓细度，调整排矿水大 小。使球磨达到较高的磨矿效率； b、调整好的磨矿情况是：旋流器溢流达到较好的浓 细度，（浓度30～35% ，细度60～65%）给矿量达到 规定要求（333.33t/h），球磨机电流在规定的范围内 波动，球磨机内声音不大，但要能听见钢球抛落砸矿 石声音；
③ 矿浆浓度——通常用矿浆中矿石的质量百分数表示， 球磨机一般取其排矿浓度。矿浆浓度对磨矿效果影响 很大矿浆浓时，粘性大，矿粒易粘在介质上，矿浆流 动慢，被磨时间长，但对介质缓冲效应大，削弱打击 力；矿浆稀时，情况则相反。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对中等转速的球磨 机而言，粗磨矿(产品粒度0.15mm 以上)或磨密度大 的矿石，矿浆浓度较大，约75%-80%；细磨矿(产品 粒度0.074-0.1mm)或磨密度较小的矿石，矿浆浓度较 低，约65%-75%。
4、锥角对对旋流器工作的影响 锥角大小影响矿浆向下流动的主力和分级自由面的高 度。一般来说细分级或脱水旋流器应采用较小的锥角，最 小达10º ；粗分级或浓缩用旋流器采用大锥角，达20º -15º 45º 。
5、给矿压力p对旋流器工作的影响 给矿压力是旋流器工作的重要参数，提高给矿压力， 矿浆流速增大，可以提高分级效率和沉砂浓度；通过增大 压力来降低分级粒度影响不大，能耗增大，沉砂口的磨损 更严重。在处理粗粒物料时，应尽可能采用压力（0.050.1MPa）操作；只有在处理细粒级泥质物料时，才采用较 高压力（0.1-0.3MPa）操作。