半自磨机钢球大小的研究
半自磨机钢球大小的研究
作者：许伟， 杨黎升， 唐新民， 吴照银， Xu Wei， Yang Lisheng， Tang Xinmin， Wu
Zhaoyin
作者单位：许伟,Xu Wei(安徽农业大学工学院,合肥,230036)， 杨黎升,Yang Lisheng(铜都铜业冬瓜山铜矿,安徽铜陵,244000)， 唐新民,Tang Xinmin(铜陵有色公司铜山矿,安徽铜陵,244000)
， 吴照银,Wu Zhaoyin(安徽铜陵学院机械工程系,安徽铜陵,244000)
刊名：
冶金设备
英文刊名：METALLURGICAL EQUIPMENT
年，卷(期)：2007(2)
被引用次数：2次
1.徐灏机械设计手册 2000
2.唐新民;吴照银球磨机筒体衬板形状的理论探讨[期刊论文]-矿山机械 2005(01)
3.李国保;唐新民球磨机钢球大小的试验研究[期刊论文]-矿山机械 2005(04)
4.唐新民提高磨机处理能力和能源利用率的研究[期刊论文]-矿山机械 2003(01)
1.唐新民.古建宏.廖安生破粉碎生产流程设备现状与节能途径[期刊论文]-中国非金属矿工业导刊 2009(3)
2.吴照银.许伟.唐新民半自磨机最佳充填率的探讨[期刊论文]-冶金设备 2007(5)
本文链接：/Periodical_yjsb200702005.aspx。
球磨机钢球大小的试验研究
A磨＝C/Cth （ｔ／ｈ） 式中 B ——冲击破碎能力消耗系数，ｋｇ·ｍ２·ｓ－３·ｔ／ｈ
th
C ——磨粉碎能力消耗系数，ｋｇ·ｍ·ｓ－２·ｈ／ｔ th
它们均与抗疲劳系数 ［ c ］ 和邦德功指数一样，与
入磨矿石性质、粒度及产品细度等因素有关，由实验
率与球径立方成反比，f频２：f频１ = d１３：d２３= （d２／ d１）－３。则 球磨机冲击破碎能力与球径立方成正比
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Mining & Processing Equipment
第 ３３卷 ２００５ 年第４期
B２：B１= (F２２f频２)：(F１２f频) = (F２２：F１２)(f频２：f频１) = (d２／ d１)３×２(d２／ d１)－３ = (d２／ d１)３ ≈１．９５。
δ ＝ F／ （πr２）
N——应力循环次数，即某块矿块被某一只钢
球（或某种球径钢球）冲击而破碎的次数
将式（１）代入δ＝ F ／ （ πr ２） 得δ＝ F１／ ３／ （ πX ２） ，代入
式（２）得 F2N ＝π６X１２［c］，除以该矿块受钢球冲击而破
碎所经历的时间 t，就是在该状况下该钢球冲击破碎
能力
B = F2f频 式中 f频——冲击破碎频率，Ｈｚ
若上述试验 １＃ 球磨机只装φ１００ ｍｍ 钢球，２＃ 球
磨机只装φ１２５ ｍｍ 钢球，均装 ４７ ｔ ，工况相同、单
位时间抛落量相等，则球磨机筒体中钢球的个数和单
位时间下落产生冲击破碎的次数，即钢球冲击破碎频
作者简介：李国保，男，１ ９ ６ ６ 年生，湖南桃江人，湖南永利化工 股份有限公司磷肥厂厂长。
第 ３３ 卷 ２００５ 年第 ４期
论文编号：１００１－３９５４（２００５）０４－００１２－０３
磨机钢球测算方法
.磨机钢球测算方法(2008-07-11 10:22:50)转载▼标签：分类：水泥专业杂谈磨机经过一段时间运转，每 7～10d 要补球，使钢球级配变得非常混乱。
运转时间越长，钢球级数越多，钢球的级配情况很难计算。
小型磨机清仓时，可算好配比，把球按尺寸分类后填加，级配的数量与计算的基本相符。
大型磨机，由于钢球数量太大，钢球分类太费时，给生产安排造成困难。
大多数厂家都不采用此法，而是按各自的要求，将烂球、铁渣及小球拣出，加完后与标准填加量比较，缺少的量，一般是加入最大级钢球，或凭经验加入一些其它的钢球。
钢球的级配及平均球径是估算的，很不准确。
本人在实践中运用了一种简单的测算方法，即运用概率法和数学归纳法进行抽样计算，具有一些参考价值，介绍如下：用 8 号钢丝制作一个边长 500mm 的方框，磨机内料摇空，打开磨门进入磨内，选磨仓入口、出口两处，沿径向测量 3 点，如图所示。
测量Φ2.6m×13m磨机示意图数方框内露出半个钢球以上的各种钢球的数量，做好记录，将数据整理计算可得出基本准确的钢球级配。
某一次测量数据如表1。
表 1某一次磨内测量情况Φ100～Φ95～Φ85～Φ75～规格 mm85756595入口（个）28362718.出口（个）24204025平均262833.521.5注：表中数据均为 3 点之和。
计算出理论总重量 ( Φ100～ 95mm球作为Φ100mm球计算 ) 为 295.8kg 。
各种钢球占比例：26×4.115Φ100=──────× 100％＝ 36.2 ％295.828×3.111Φ90=──────× 100％＝ 29.4 ％295.833.5 ×2.107Φ80=──────× 100％＝ 23.9 ％295.821.5 ×1.498Φ70=──────× 100％＝ 10.9 ％295.8该磨总填加量为 22t ，可以计算出各级钢球的重量( 见表 2) 。
自磨机和半自磨机的尺寸规格
自磨机和半自磨机的尺寸规格及衬板和钢球选择1、自磨机和半自磨机的尺寸及发展趋势自磨机和半自磨机刚出现时规格较小。
20世纪70年代中期10.75m(36英尺)自磨机被制造出来,并首先应用于美国希宾铁矿,这是当时最大规格的自磨机。
由于受齿轮传动功率的限制,在此后一段较长时间内自磨机规格没有新的突破。
直至20世纪90年代中期,随着无齿轮传动方式的应用相继制造了Φ11.58m和Φ12.19m(40英尺)的自磨机。
直径为Φ12.20m,电动机动率为20MW,安装于澳大利亚卡地亚山的半自磨机是当今世界上最大的自磨机。
据报道,更大规格的Φ12.80m～Φ13.50m 的半自磨机正在设计中。
国内的公司尤其是中信重工机械股份有限公司，先后自主开发并发展自磨机和半自磨机产业，已形成φ5m、φ5.5m、φ6.0m、φ6.1m、φ6.7m、φ7.0m、φ7.3m、φ7.5m、φ8.0m、φ8.8m、φ9.15m（双传动）、φ9.75m（双传动）、φ10.37m（双传动）、φ12.2m（无齿轮驱动）半自磨机系列。
2、自磨机和半自磨机衬板的选择2.1衬板材料磨机衬板的磨损是一个复杂的过程,它包括三方面的材料消磨机理:磨蚀、腐蚀和冲击。
每一机理的相关作用及材料的总磨损率系受磨矿环境中的一些参数所支配,如矿石磨蚀特性、粒度、矿浆性质和磨矿操作条件以及衬板材料本身的机械与化学性质。
由于每一矿山的矿石类型、磨矿设备和操作条件的综合情况各异,为了寻求最耐磨的磨机衬板材料,均需试验多种可供选择的材料。
一般说来,衬板材料选择都不可能十全十美。
在市场上可购得的材料中,包括金属、合成橡胶和陶瓷材料(单独使用或混合使用),各自的耐磨蚀性、耐腐蚀性和抗冲击性均不相同。
原料费用和衬板加工费用又限制了材料选择的范围。
磨机衬板材料选择时首要考虑的问题是材料应具有在使用过程中避免断裂的足够韧性。
在大型自磨机和半自磨机中,存在着冲击状态,这就完全排除了在直接承受瀑落和泻落负荷的磨机内任何部位使用陶瓷材料作衬里的可能性。
半自磨机筒体衬板磨损分析与研究
半自磨机筒体衬板磨损分析与研究摘要：半自磨机是一种大型自动化磨矿设备，具备规格大、处理能力强、磨矿效率高、工艺简单等特点。
因此，其应用范围逐渐扩大成为当前矿产领域中常见的设备之一。
在半自磨机的结构构成当中，筒体衬板是其主要构成元件之一，也是影响自磨机性能的关键部件，但由于半自磨机衬板所处工况环境比较复杂，整个工作过程当中不仅要受到浆料的冲击和磨损，同时也要受到严重的侵蚀，而频繁的维修、更换不仅会造成资源浪费，还会造成设备运转率的下降。
为此，对半自磨机筒体衬板磨损进行分析与研究，确定其磨损原因并提出相关优化策略，对提升半自磨机工作效率实现资源优化有着十分积极的意义。
关键词：半自磨机筒体衬板磨损分析高压变频器优化策略前言半自磨机是磨矿工艺流程当中的核心设备之一，具有冲击破碎和研磨的双重特征，因此被广泛应用处理不同硬度以及不同强度的矿物磨损当中。
可以说，半自磨机的应用直接影响到矿山的运行成本和经济效益，所以提升其工作性能，减少停机时间十分有必要。
筒体衬板磨损是造成磨机停机的主要原因之一，但在实际的工作过程当中在冲击和磨削作用力下，衬板磨损不可避免。
因此，只有提升其韧性和抗冲击性，才能够从根本上提高其使用寿命，促成设备运转率提升。
1.半自磨机工作原理作为一种自动化磨矿设备，自磨机兼具破碎和粉磨的双重功能，自磨机的工作过程当中通过电机传动实现机械运转，进而带动矿石转动，并在矿石自身相互的冲击和磨削作用力下实现粉碎功能。
该过程当中不需要加入任何的磨矿介质，被磨矿石本身就是一种介质。
而半自磨机与自磨机最大的不同点就是会在磨削的过程当中加入少量钢球，因此在机械运转的过程当中，会利用被磨物料本身的碰撞以及钢球的作用力实现粉碎，加入钢球的半自磨机在处理能力上大有提高，相应的能耗也会降低，不过因为钢球的存在，衬板磨损率会有所提升。
筒体衬板是半自磨机的主要构成元件之一，其作用在于保护筒体，减少筒体本身受研磨体以物料的冲击和摩擦，而除了保护作用之外，筒体衬板对于研磨体的运动规律也有着一定程度的影响，所以可以通过衬板的调整来实现运动状态的调整。
磨煤机钢球装载量和配比优化研究及应用
磨煤机钢球装载量和配比优化研究及应用发表时间：2018-12-05T21:55:22.220Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：林青[导读] 摘要：华电新乡发电有限公司磨煤机为低速钢球磨，耗电率高、运行经济性差，新乡公司从设备原理出发，开展磨煤机钢球装载量和配比优化研究，降低了改造投资，同时减轻了对衬板的磨损，项目实施后的节能效果显著。
（华电新乡发电有限公司河南新乡 453635）摘要：华电新乡发电有限公司磨煤机为低速钢球磨，耗电率高、运行经济性差，新乡公司从设备原理出发，开展磨煤机钢球装载量和配比优化研究，降低了改造投资，同时减轻了对衬板的磨损，项目实施后的节能效果显著。
关键词：磨煤机；钢球改造；装载量；配比；制粉出力1 课题背景华电新乡发电有限公司（以下简称“新乡公司”）制粉系统采用双进双出钢球磨煤机正压直吹系统，每台机组配备6台沈阳重型机械集团有限责任公司生产的BBD3854双进双出钢球磨煤机。
每台磨煤机钢球采用Φ30、Φ40、Φ50三种规格按照1：1：1比例进行配比，单台磨煤机钢球装载量为55吨。
原始磨煤机电流为95-100A，煤粉细度（R90）为9-11%、磨煤机出力48-50t/h，钢球含铬量为6-9%。
为降低制粉系统厂用电率，必须从降低磨煤机电流方面开展研究。
新乡公司借鉴高铬小球改造的思路，针对现有钢球和衬板，采用对中铬钢球进行不同规格的合理配比，实现了降低磨煤机电流的目的。
2 设备概况2.1小钢球改造情况华电新乡发电有限公司#2炉A磨煤机和#1炉D磨煤机分别于2016年6月份和2016年10月份进行了小球改造。
磨煤机小球改造仅对钢球进行了更换，更换成多种规格配比的高铬钢球（Cr含量＞20%），磨煤机衬板未进行更换（Cr含量为16%），小钢球改造使用的钢球为20mm、25mm、30mm、40mm、50mm、70mm大小的钢球，厂家技术保密原因，配比不得而知。
2.2少球改造情况2016年#1炉A磨煤机采用甩出15吨普通钢球，添加5吨50mm大钢球做法，实际装球量在45吨，磨煤机电流降至80A左右，目前，从煤粉细度和磨煤机出力两方面情况来看，和小钢球改造磨煤机运行工况基本相当。
分析球磨机钢球尺寸
分析球磨机钢球尺寸球磨机钢球尺寸的因素，磨矿过程是一个影响因素错综复杂的动态过程．影响球磨机钢球尺寸的因术是多方面的。
从球磨机破碎过程的原理分析．球磨机钢球破碎矿块或矿拉的力学实质是对矿块或矿粒旅加破碎力以克服矿决或矿粒的内聚力而使其破坏．故可将球响破碎过程的因素分为两大类：一类是球磨机破碎对象的因素．第二类是球磨机破碎动力的因素。
球磨机破碎对象的因家包括岩矿的机械强度和矿块或矿拉的几何尺寸。
矿块或矿粒的内聚力是山它们内部质点键合方式和强度来决定的，宏砚上常以岩矿硬度来表征它的机械强度．即表征岩矿杭破坏的能力。
找国常以普氏硬度系数厂作为岩矿相对坚固性的分类系数．也即用f来表征岩矿的帆械强度。
矿块或矿拉的机城强度愈大．球磨机破碎时需要的破碎力也愈大，自然需要大的钢球尺寸．矿块或矿粒的几何尺寸相同时．机械强度大的矿块或矿粒需要的钢耸尺寸比机械强度小的需要的钢球尺寸要大。
当岩矿的机械强度一定时．球磨机较大的矿块满要较大的钢球尺寸．但这里应i主意，矿块或矿粒的机械强度是随其几何尺寸的减小而增大。
故确定矿块戏矿粒的扰破碎性能时，应问时考虑饥械强度。
矿拉的几柯尺寸d等方面的因素、如果说要考虑对磨矿的彩响·球磨机矿石的密度甚至矿石的矿物成分等时礴矿也均是有影晌的。
大密度矿物往往硬度也较大，在嘟矿时多沉落入肠矿t1：用强的磨机底层，容易受flj强的破碎作用。
而密度小的矿物受的晰碎作用较载。
矿石中含有煤、滑石等矿物成分时，钢球往注堆于喻住矿杜．使钢球破碎矿粒的破碎概率降低，从而增加磨矿产品的电耗。
而云毋片一类矿物则难干磨碎，同徉使磨矿产品电耗升高。
破碎力的因家则很多，如钢球充填率犷、球的密度P、球的有效密度林、必机直径D，磨机转速率必．磨矿浓度R、磨机的衬板形状和结构等。
球磨机磨肚转速率必和钢球充填率华石者共问组合而决定礴机钢球的运动状态和能态，球磨机磨机衬板除保护简体的功能外，也影响简壁对球荷的峥擦系数．进而影响钢球的运动状态。
对球磨机钢球尺寸选择的探索
对球磨机钢球尺寸选择的探索作者：张玉川王刚来源：《中国新技术新产品》2012年第08期摘要：磨球是破碎的实施体，对矿块实施打击和磨剥作用，完成矿石的破碎任务。
从能量转化上来看，磨球是能量传递的媒介，它将筒体传来的机械能，通过自身机械能的变化，最后以打击的方式传给矿石，因此它被称为磨矿介质。
关键词：球磨机；钢球；尺寸；选择；中图分类号：TD22 文献标识码：A当球磨机工作时，筒体绕其轴线回转，筒体内部的磨矿介质被提升到一定的高度，呈抛落或泻落状态，矿石的磨碎主要是靠磨矿介质落下时的冲击力和运动时的磨剥作用。
物料由给料口连续地进入回转体内部，被运动的磨矿介质粉碎并通过溢流或料位差将物料排出筒体，以进行下一段工序处理。
在运动中钢球尺寸对磨机的影响很大，其主要影响在以下几方面：影响磨机生产率大小。
影响磨矿产品粒度分布的均匀性。
影响磨矿产品中矿物单体解离度高低。
影响球耗的高低。
影响电耗高低。
影响磨机工作噪声的大小。
1 磨机内磨球转速理论国、内外的一些研究入员对磨机内磨球的运动做了很多研究，研究发现:所有的磨球都绕一个固定的轴线运动；磨球下落时的冲击力主要取决于下落的高度。
磨机内介质由筒体带动，沿筒壁向上运动，即钢球是转动着向上运动的。
当上升到一定高度，离心力C小于N(N为重力C的法向分量)，即C当磨机转速过高时，磨球将上升到筒体的最高点，由于此时磨球的离心力C大于重力G,故磨球不会下落，不能对磨机内物料形成打击作用，这种情况一般是不允许出现的。
理论上,球磨机达到临界转速时，研磨介质贴住筒壁作离心回转状态运动，起不到磨碎作用。
实际上，由于推导运动方程式时忽略了研磨介质的滑动、物料对研磨介质的影响以及内层研磨介质尚未达到临界转速等因素，因此，球磨机的实际临界转速比理论临界转速要大一些。
对格子型圆筒形球磨机上进行的临界转速的试验表明:临界转速随磨球填充率的增加呈减小趋势；无矿石和水时的临界转速比加矿石和水时的转速大，而且随着磨球填充率的增加，这种趋势在增大。
半自磨机专用球生产技术项目可行性研究报告
半自磨机专用球生产技术项目可行性研究报告项目开发单位：清原满族自治县三方耐磨材料有限公司2013年1月28日半自磨机专用球生产技术项目可行性研究报告一、项目提出的目的及意义随着经济社会的发展，必然带来资源的消耗，资源能源节约问题已成为当前全社会关注的焦点。
如何建设资源节约型、产品节能型、环境友好型的企业是我们努力方向。
全球新材料研究领域中，抗磨损材料约占 85%，是世界各国高技术发展中战略竞争的热点，并成为世界各国新材料领域研发的重点。
近几年来，我国矿业发展迅猛，半自磨机及超大磨机已经成为发展必然趋势，5年前直径3-5米的矿业球磨机设备，现已跟不上现代矿业节能降耗、增加效益的发展需求，由于半自磨机实现破碎矿石功能强，产量高、成本低、员工劳动强度低，机械化程度高等特点，被新建矿业选矿项目工艺中广泛采用此设备，中信重工有限公司生产的直径10米以上大型半自磨机的问世，意味着我国矿业半自磨机技术进入国际先进水平行列；但是，随着国产半自磨机的问世，不仅半自磨机的主要备品备件抗磨材料年需求量在约50万吨，而且在30%的增长，国内外生产技术能力已远远满足不了半自磨机的发展，使用半自磨机的客户基本都依赖进口抗磨材料来解决，我们以中信公司投资的世界单体矿山最大的澳大利亚矿业为例，其半自磨机直径12米，年需求抗磨材料15万吨(亚洲最大的抗磨材料公司即安徽省凤形耐磨股份有限公司年产6万吨)，使用我国市场上现有技术制造的抗磨损材料包括：低铬合金磨球、高合金磨球等等，由于受制造技术水平的限制，我国现行生产技术满足不了半自磨机的用球的需要，主要原因是磨球的冲击力不够，破碎率超标。
先行的办法只能是采用淘汰的锻打球工艺锻打磨球来保证供应，锻打球虽然能够保证不破碎，但是硬度低，磨耗高，严重影响磨机的产出率及矿产品质量和用户的生产成本，使用效果极不理想，因此半自磨机的抗磨材料，无论是质量、还是产量是目前亟待解决的问题。
公司从半自磨机及大型球磨机市场需求出发，根据半自磨机的特点结合自身多年的抗磨损材料的研究经验，于2010年由清原满族自治县三方耐磨材料有限公司和中科院金属研究所合作研发，经过不断反复的实验，发明的半自磨机专用球，以获国家专利，能很好的使用在半自磨机和超大型球磨机上。
话说钢球——磨机工况对钢球磨损的影响
话说钢球——磨机工况条件对钢球磨损影响钢球的磨损、破碎、失圆除了与自身的质量有关外，还与粉磨工艺条件及磨机工况条件有关。
本讲主要从磨机规格参数及磨内工艺参数几个方面来探讨磨机工况条件对钢球磨损影响。
一、磨机工况条件1、磨机内径大小影响磨机的内径越大，研磨体下落时冲击力越大，在其它条件相同的情况下，钢球的磨损也随之增大，H.E娄斯的研究结果标明：钢球的相对磨损系数Kd与磨机内径D和最大钢球的直径d之比的关系可用下式表示：Kd=0.356（D/d）0.15小磨机钢球的磨耗高，在工业生产中应用的磨机一般D/d≥15，即磨机的直径增大对钢球的磨损影响并不太大。
2、磨机的转速对钢球磨耗的影响根据研究结果，钢球的相对磨损系数Kd与磨机的比转速基本上成正比例增加，所谓比转速就是球磨机筒体转速n与临界转速no之比，磨机转速越高，钢球的磨损越严重，所以一般小磨机转速高，钢球磨耗也高，大磨机转速低，钢球磨耗也低，目前国内磨机比转速一般都在0.7-0.8之间，经验证明，n/no=0.77设计最为合理。
3、钢球与物料填充率影响当钢球的装入量多，可能造成球磨球磨损增加；当钢球的填充率ψ减少，钢球的装入量少，球和物料相磨，磨损减少，但产量达不到要求。
一般工厂检查配球方案是否合理，在磨机正常工作情况下其表现为：出磨与入磨物料流量平衡、稳定、产量高且均衡持续，产品细度合格而且均匀。
正常停磨检查情况是：1仓物料基本上将钢球覆盖住或露半个球，2仓物料刚好覆盖过球或段面；1仓料面比2仓料面高出20-50mm,细磨仓钢球上应覆盖10-20mm料层，钢球、钢段、衬板、入、卸料篦板没有多少粘附现象。
磨机的钢球级配与钢球之间间隙有关，因此磨机的钢球级配和喂料量是否合理与钢球的磨损有着密切关系。
影响钢球磨损及其他失效的原因都很多，无论是球磨机工况还是钢球本身，都不是一个单方面的问题，在探讨减少钢球磨损，提高钢球研磨的效率上，在此，宁国开源耐磨提醒所有钢球生产厂家应当与球磨机生产厂家、球磨机钢球配比人员共同探讨，用辩证、全面、系统的眼光看问题，寻找到最佳途径。
半自磨机钢球
2、主要特点是:硬度高,不破碎,耐研磨,不失圆.在水泥厂、矿山、电厂、化工等行业,使用效果都非常好.整体硬度高：表面硬度可达到55-67HRC，体积硬度达到50-63HRC，且硬度梯度分布平均。冲击韧性高：锻球冲击韧性大于12J/㎝2。破碎率低：抗破碎性是一般铸造磨球的3倍以上，落球冲击次数2万次以上，实际破碎率不高于1%。不变形：钢球由始至终不会变形、失圆。
7、热处理工艺：华民钢球成立25年以来，一直致力于热处理工艺的研究，经过多年实战经验，总结出了不同材质、不同直径、客户不同要求钢球的热处理工艺。处理过程中，配合高端检测设备和专业技术人员，温度控制科学精确，保证了成品球的各项指标均达到和超过国标。
8、质量控制：华民钢球拥有一支高素质的质量控制团队。设备精良，人才专业，从材料进厂到成品球出库，均有专人跟踪质量控制，严格恪守总经理“不合格产品不出厂”的原则。化学成分化验、跌落测试、冲击试验、硬度检测等主要指标均有专人用专业设备科学检测，并做好了相关记录以便客户验货时随时查看。
欢迎国内外客户来厂做客考察，公司以高质量的产品、及时的装运、有竞争力的价格和满意的服务作为我们长期合作的基础！
3、产品型号：半自磨机专用钢球：20mm-150mm 铸造钢球：17mm-130mm
4、锻球：原材料直接决定了半自磨机专用钢球的质量。华民钢球原材料选用大型钢厂优质圆钢，材质化学成分稳定，好钢材是好钢球的基础。60mn为例说明半自磨机专用钢球化学成分：C：0.57-0.65 Si：0.17-0.37 Mn：0.70-1.00 Cr：0.25左右 mo 0.30左右 Cu0.25左右 P、S微量，华民钢球RCAB系列锻球新材料B1系列参考值：C0.75-0.95 si 0.75-1.25 mn0.75-0.95 Cr 0.5-1.2