球磨机磨球的材质研究及应用
球磨机与钢球级配
研磨体
研磨体装载量的计算及测定
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根据所选择的填充率按下式可以计算其装载量
研磨体
研磨体球面中心高H和弦长L
研磨体
H/D0(或L／D0)与φ对照表
研磨体
级配
研磨体级配的意义
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级配：将不同规格的研磨体按一定比例配合装入同 一仓中使用。 物料在粉磨过程中，较大块物料需要研磨体的冲击 力大，这就要求大尺寸的研磨体；而较小块的物料 需要研磨体的研磨作用强，尺寸小的研磨体数量可 多些，与物料接触面积大，研磨作用强。所以为了 适应各种不同粒度物料的冲击和研磨作用的要求， 增加研磨体对彻科的冲击和研磨机会．提高粉磨效 率，必须对研磨体进行合理的配合。
3.5 29.2 3.0 21.0 2.6 13.1 2.4 8.9 2.2 4.7 2.0 1.0 1.8 0
4 磨机直径/米 滞溜带所占比 36.5 例/%
研磨体 形状与材质
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钢球
在粉磨过程中，与物料发生点接触，对物料的冲击力大，主要 用于管磨机的第一、二仓双仓开路磨的第一仓、双仓闭路磨的 第一、二仓。 钢(铁)段的外形为短圆柱形或截圆锥形，它与物料发生线接触、 研磨作用强，但冲击力一般用于尾仓。
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1、 求出入磨物料平均粒度和最大粒度 平均粒径也用通过量为80％(质量比)的粒径(D80)表 示，而最大粒径用通过量为95％(质量比)的粒径 (D90)表示。用孔径30mm、19mm、13mm、 10mm和5mm的套筛作熟料。称量并计算出各粒度 级别的质量百分含量。 2、确定最大球径和要求的平均球径 最大球径(一仓) 最大球径(二仓)
研磨体
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乌山铜钼矿大型球磨机钢球级配优化的试验研究与应用
管理及其他M anagement and other乌山铜钼矿大型球磨机钢球级配优化的试验研究与应用闫志成（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司 内蒙古 满洲里 021400）摘 要：乌山选矿厂通过对多次球磨机钢球配比的不断摸索，2018年开始三台球磨机钢球添加比例陆续调整为Φ60:Φ40=1:2，从处理能力及磨矿细度都得到了较大的改善，但并未达到选矿技术参数要求的-200目占63%，2019年9月份，一、二、三系列处理矿量再度提高，磨矿细度随之有所下降，三系列磨矿细度维持在58～60%之间，下道工序浮选作业指标受到一定的影响。
结合生产实际，开展了不同钢球级配状态下的小型磨矿试验，通过球磨机给矿采用不同球径磨矿试验产品筛析数据结果分析：三系列球磨机给矿用Φ50：Φ30 按1:3的钢球配比，磨矿效果较好，根据现场实际情况，三系列暂定使用Φ60:Φ40=1:3.3的钢球级配。
关键词：球磨机；钢球配比；磨矿细度；对比中图分类号：TD453 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）19-0102-3收稿日期：2020-10作者简介：闫志成，男，中共党员，生于1988年，黑龙江佳木斯人，双学士学位，在乌山任选矿工程师，从事选矿专业9余年。
针对现场磨矿细度不高，两年来选矿厂采取了多种措施,例如增加半自磨机和球磨机充填率以及对球磨机加球的球径不断的探索。
实践证明通过增加钢球充填率，对提高矿石处理量切实有效，但是磨矿细度没有明显提高，为了提高磨矿细度，选矿厂对改变球磨机钢球添加的直径和钢球配比进行了多阶段尝试，实践证明，这一系列举措对提高磨矿细度效果显著，虽然前期的加球球径及添加比例对提高磨矿细度是有限度的，要想继续改善磨矿细度，就需要进行新的尝试。
2018年乌山选矿厂球磨机钢球添加比例为φ60mm ：φ40mm=1:2的铸球，通过一年的运行发现一、二系列球磨机溢流-0.074mm 基本能维持在61%左右，三系列也基本在58-60%；为了进一步优化提高三系列磨矿细度，乌山将继续开展钢球球径和级配的优化调整。
高铬球成分
高铬球成分高铬球成分概述高铬球是一种用于磨矿的耐磨材料，其主要成分为铬合金和碳素钢。
该产品具有高硬度、高耐磨性和较低的断裂率等特点，广泛应用于水泥、冶金、化工、电力等行业。
铬合金成分铬合金是高铬球的主要成分之一，其含有较高比例的铬元素。
通常采用的是Cr13、Cr15、Cr17和Cr18等不同牌号的合金钢。
此外，还可以添加其他元素如镍、钼等，以提高合金的强度和抗腐蚀性能。
碳素钢成分碳素钢是另一种组成高铬球的重要材料。
它由碳和少量其他元素组成，通常采用45#钢或60Mn钢等低合金结构钢。
这些材料具有良好的可焊性和可加工性，并且价格相对较低。
其他添加剂为了进一步提高高铬球的性能，通常还会添加少量其他元素或化学物质。
例如，在生产过程中可能会添加锰、硅等合金元素以增加强度和韧性；也可能添加稳定剂和抗氧化剂等化学物质，以提高产品的耐腐蚀性和使用寿命。
制造工艺高铬球的制造工艺主要包括锻造、铸造和热处理。
其中，锻造是一种重要的加工方法，通常采用空气锤或液压锤等设备进行。
在锻造过程中，材料会受到压力和温度的作用，从而得到更加均匀的组织结构和更高的密度。
铸造是另一种常见的生产方法。
在此过程中，材料被熔化后倒入模具中，并冷却成型。
这种方法可以生产大量产品，并且可以根据需要调整产品形状和尺寸。
热处理是高铬球生产过程中必不可少的环节之一。
在此过程中，产品会被加热到一定温度并保持一段时间，然后冷却。
这可以改善产品的硬度、强度和韧性等性能。
应用领域高铬球广泛应用于水泥、冶金、化工、电力等行业。
它们通常用于磨机内部作为磨料使用，以帮助将原材料粉碎成所需的尺寸和形状。
此外，高铬球还可以用于磨球机、球磨机等设备中，以进一步提高生产效率和产品质量。
结论高铬球是一种广泛使用的耐磨材料，其主要成分包括铬合金和碳素钢。
通过添加其他元素或化学物质，并采用锻造、铸造和热处理等生产工艺，可以获得具有优异性能的产品。
这些材料被广泛用于水泥、冶金、化工、电力等行业，在磨机内部或其他设备中起到重要作用。
球磨机的原理
球磨机的原理1. 球磨机的概述球磨机（Ball mill）是一种常用的研磨设备，广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业。
它的工作原理是通过转动筒体内的钢球，将矿石或其他物料研磨成合适的颗粒大小。
2. 球磨机的结构球磨机主要由进给系统、筒体、电机、传动系统、排料系统和润滑系统等组成。
其中进给系统包括皮带输送机、振动给料机和斗式提升机等，用于将矿石或其他原料输送到球磨机内；筒体是球磨机的核心部件，通常由钢板焊接而成，内部装有钢球和矿石或其他物料；电机通过传动系统驱动筒体旋转；排料系统包括内排和外排两种形式，用于将研磨好的物料从筒体内排出；润滑系统用于保证各个部件的正常运转。
3. 球磨机的工作原理球磨机的工作原理是利用钢球在筒体内的摩擦、撞击和研磨作用，将原料破碎成合适的颗粒大小。
具体过程如下：首先，矿石或其他原料通过进给系统进入到筒体内部，随着筒体的转动，钢球也开始运动。
当钢球和矿石或其他原料相互接触时，由于钢球的惯性作用和重力作用，会对原料进行摩擦、撞击和研磨。
此时，原料被不断地研磨成小颗粒，并随着球磨机筒体的旋转被带到离心力的影响下向筒壁方向运动。
在离心力的作用下，较细小的颗粒会进一步被带到筒体的中心位置，形成被称为“分级”的现象。
分级后的物料通过内排或外排系统被排出机外，粗略的矿石还需要继续研磨。
4. 球磨机的性能参数球磨机的性能参数包括生产能力、转速、研磨介质、进料粒度和出料粒度等。
生产能力指的是球磨机在一定时间内处理物料数的能力，通常以每小时处理的吨数来衡量。
转速是指球磨机筒体的旋转速度，一般根据矿石性质和研磨要求来确定。
研磨介质是指装在筒体内的钢球或其他材料，其大小和种类直接影响研磨效果。
进料粒度和出料粒度是指矿石或其他原料的大小，也是研磨效果的重要因素。
5. 球磨机的应用球磨机广泛应用于各种矿石、非金属矿、建筑材料等行业。
在矿山行业中，球磨机通常用于选矿、细磨和再磨等工序，可处理铜、铅、锌、金、银等金属矿石和一些非金属矿物。
陶瓷球磨机技术参数
陶瓷球磨机技术参数
陶瓷球磨机，又称UA系列,是由国内应用轧制精密技术而遂行改造的新一代陶瓷研磨机械。
磨机由电机、传动机构、陶瓷磨块、架体、机座及排料等物理及动力机械装置组成。
传动机构采取变频调速，能够实现球粒从未经研磨到细磨状态的无级调速。
UA陶瓷球磨机的技术参数如下：
1、适用品种：UA-20适用磨粉、磨碎、细磨和胶状物；
2、最小磨料粒径：进料粒径小于10mm；
3、进料量：最大进料量100Kg/h；
4、磨球：磨球材质玻璃陶瓷；
5、电源：380V/50HZ
6、功率：7.5~45Kw；
7、轰击力：2~6KN；
8、外形尺寸：1400mm*1400mm*1800mm。
UA陶瓷球磨机拥有优良的适用性，可广泛应用于平面布料、去非锈钢丝、矿产磨粉、调味品研磨粉、医药、烟草、农药、农业和工业品等行业。
它具有占地面积小、技术到社、投资少、维护保养简单、安装容易、无走粉、能耗低等特点，可选用布袋、除尘、收集系统，符合环保标准，是广泛使用的生产设备。
新型陶瓷球在立式搅拌磨上的应用
搅拌磨机研磨介质的质量直接决定了它对物质的粉碎效果。
而新型陶瓷球比传统的合金球硬度更高，意味着它对物质的磨碎能更加彻底。
抗磨蚀性也比合金球高出好几倍，这说明它的消耗成本不高。
新型陶瓷球的种种性能都足以证明它的优越性，所以将新型陶瓷球应用在立式搅拌磨机上的应用前景应该也是很广泛的。
立式搅拌磨机是一种广泛应用在化学工业、水泥搅拌、矿山等行业中的设备，主打的是节能环保，而且比传统的球磨机、粉磨机更加的高效，操作也简单许多，寿命相比之下更长，这极大满足了人们的需要。
世界上第一台立式搅拌磨机是由德国制造出来的，此后经过几十年的发展，立式搅拌磨机的种类是越来越多，如德国莱歇公司的LM立式搅拌磨机、山东淄博的启明星LJM系列立式搅拌磨机等都是人们信赖的品牌。
以LGM湿法立式搅拌磨机为例它的结构大抵如图1所示：如图所示，LJM立式搅拌磨机主要筒体、传动主轴装置、电机和上机体装配等部件组成。
机器采用先进的粉磨原理，设计独特、无污染、噪音小、高效双冷却、寿命长。
具体还采用了双速电机驱动，内衬聚氨酯（氧化铝或氧化锆），配循环泵循环研磨，与物料接触部分均为聚氨酯、耐磨陶瓷或不锈钢材质无污染。
合理的棒型结构和转速能将物料研磨到1μm，下顶料循环方式研磨室实际利用率100%，可以配混料桶循环生产，更经济。
粉磨原理就是当启动机器后，研磨介质在筒体旋转产生的惯性和离心力作用下一起旋转，并被带到一定的高度，在这样的高度并在一定的转速及重力作用下，像抛射线运动一样落下，物料因此被击碎。
此外研磨介质受到别的力产生滑动和滚动，使研磨介质、衬板、被搅拌物质三者之间产生粉碎和研磨作用，使物料磨细，直至成粉末，最终完成粉磨作业。
能作为立式研磨机新兴的一种研磨介质，新型陶瓷球必定是有它的过人之处。
新型陶瓷球与传统材料相比在常温下更具有硬度高、韧性好、耐磨性能好、耐高温、耐腐蚀、流动性好，研磨效率高等优点。
最主要的其磨矿效果更好，磨耗及使用成本也低了很多。
《球磨机设计》课件
球磨机的性能特点
1
高效研磨
球磨机具有高效研磨的特点，可将物料迅速研磨成细粉。
2
可控性强
球磨机可通过调节进料速度和旋转速度，实现对研磨过程的精确控制。
3
耐磨性好
球磨机设备采用高硬度和耐磨材料制造，具有较高的耐磨性。
球磨机的应用场景
矿山行业
球磨机广泛应用于矿山行业，用于研磨矿石和提取有用矿物。
化工行业
球磨机的工作原理
碰撞与摩擦
通过球磨机中钢球的碰撞与物料之间的摩擦，将物 料研磨成细粉。
旋转作用
球磨机通过旋，使钢球随整个设备一起旋转，加 速物料的研磨过程。
球磨机的设计与结构
1 设计
球磨机设计应考虑物料种类、处理能力、电 能消耗和维护成本等因素。
2 结构
球磨机通常由进料装置、主体旋转装置、排 料装置和电控系统等组成。
《球磨机设计》PPT课件
欢迎阅读《球磨机设计》PPT课件。通过本课件，我们将深入了解球磨机的定 义、用途以及工作原理，以及其设计、结构、性能特点和应用场景。最后， 我们将总结发展趋势并得出结论。
球磨机的定义和用途
定义
球磨机是一种用于将物料研磨成细粉的设备， 常用于矿山、化工和建筑行业。
用途
球磨机可用于研磨各种物料，如矿石、水泥、 陶瓷和化工原料，用以制备高质量的细粉料。
化工企业采用球磨机对化工原料进行研磨，以满足不同工艺的需求。
建筑行业
球磨机可用于研磨水泥和其他建筑材料，以提高制品的品质。
球磨机的发展趋势
• 自动化和智能化技术的应用 • 研磨效率的进一步提高 • 能耗和排放的减少
总结和结论
通过本课件，我们全面了解了球磨机的定义和用途、工作原理、设计与结构、 性能特点、应用场景以及发展趋势。球磨机作为一种重要的研磨设备，将继 续发挥重要作用，并不断优化和改进。
玛瑙球(研磨珠)
玛瑙球(研磨珠)玛瑙球:(agate ball)是由进口玛瑙为原料制成的,不仅具有高强度和高韧性，而且兼备高耐磨性。
可用于各种球磨机使用，寿命长且可降低成本、减少生产加工中的球的磨损，对环境的影响也小。
(特长)＊比重大、强度高、粉碎效率高、可缩短处理时间。
＊真球度高、表面光滑、直径分布小、可进行高精度产品的破碎和分散。
＊因使用高纯度原料，使其具有高耐磨性、可以最小限度地限制杂质的混入。
＊耐磨性能好、寿命长、不需频繁的补充玛瑙研磨球，减少生产成本。
＊对粘性和比重大的被粉碎物的湿式粉碎和分散、也可发挥较大的威力。
＊使用在搅拌球磨机的粉碎过程中、不需担心球的生锈的腐蚀问题。
(用途)＊压电陶瓷、绝缘材料等电子材料、磁性材料的粉碎和分散＊颜料、油墨（墨水）、涂料等的粉碎和分散＊药品、食品的粉碎和分散＊精密陶瓷的粉碎和分散＊其他：化工、电子、陶瓷、油墨、涂料等多种研磨机械配套的理想研磨介质。
(玛瑙珠使用注意事项)1、根据研磨物料的粘度、硬度、分散粒径大小以及研磨要求，选择相应品种、规格和数量的玛瑙珠；2、研磨前，清洗玛瑙珠和研磨机筒内壁；3、先把需研磨的物料装入研磨机筒内，然后放入适量的玛瑙珠。
研磨机运行后，再逐渐添入玛瑙珠。
填装量一般为研磨机筒体容积的70%—85%。
4、切勿让玛瑙珠在研磨机缺料的条件下长时间运行。
否则，玛瑙珠在高速运转的研磨机内易被击碎。
5、研磨机运行一段时间后，要适量补充玛瑙珠，以保证研磨的质量和效能。
化学组成：物理性质：规格（球型）：规格（方形）应用领域：丝网油墨、柔板油墨、多种涂料和电子浆料等工业。
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球磨机磨球的材质研究及应用
球磨机磨球的磨损率是所有研磨介质中最高的，针对这一问题，阐述了磨球的研制历程、现状与热点，分析了磨球的材质要求，并介绍了材质测定方法。
研究结果指出磨球材质的研制始终围绕着磨球的铸造工艺性能、热处理性能与力学性能等方面展开，如何提高磨球的综合性能，有效延长其使用寿命，具有重要的现实意义。
标签：球磨机；磨球；性能；材质；铸造
冶金、矿山、建筑、火电厂等领域中涉及粉磨作业的关键设备是球磨机，而球磨机最常用的研磨介质——磨球的磨损率最高，消耗量最大，在我国其消耗总量达100万t/a左右[1]，占总耗损的半数以上，属于易耗品。
磨球按其材质构成可分为：金属磨球，包括钢球、铁球；非金属球，包括无机非金属材料（SiO2、SiC等合成材料）和有机高分子材料（C2F4等）两类。
按照生产方式，金属磨球分为铸球、轧球和锻球，其中铸球应用较为广泛[2]。
由于磨球易耗，构成复杂，且对其性能有较高的要求，因此关于球磨机磨球的材质研究及应用一直以来为业界所关注。
显然，如何提高磨球的综合性能，有效延长其使用寿命，具有重要的现实意义。
1 磨球材质研制的发展历程与现状
磨球材質的发展与材料科学的发展是与时俱进的，从最初采用的河卵石发展到使用铸铁球和钢球，以及合金与纳米材料的应用。
追求较好的铸造工艺性能、较高的力学性能和良好的热处理性能，以最大限度减少冲击时对物料的磨损，是专家们研究的重点。
国内外关于磨球材料的研制工作从未停止，并积极进行。
20世纪60年代对于磨球材料的发展具有划时代的意义，之前西方发达国家主要使用锻钢球、普通白口铸铁磨球，而在这期间高铬铸铁磨球、镍硬铸铁磨球开始得到应用，之后到了70年代则被普及，广为使用[3]。
在80年代，随着我国改革开放的不断深入，科学技术的国际交流得到迅猛发展，我国对磨球材质的研究取得了巨大进展，从主要使用的低碳钢锻（轧）磨球、普通白口铸铁磨球、中锰稀土铸铁磨球发展到铬合金类铸铁磨球、多元低合金类铸铁磨球、各类中高碳低合金余热淬火钢磨球、贝氏体空冷锻轧钢磨球以及复相基体球铁磨球等，取得了惊人瞩目的研制成果，这些新的磨球材质已被广泛用于相关行业的生产中。
目前，国外常用的是高铬白口铸铁磨球，此外还有美国地镍硬铸铁、中碳低合金钢、高碳低合金钢磨球、德国的高铬铸钢、低合金钢磨球，日本的高铬钢球、低铬钢球等[4]。
2 影响磨球磨损的因素
磨球的磨损实质上就是磨球几何尺寸或者说是体积变小，其原有的功能降低，甚至完全丧失。
如果继续使用，则会产生隐患，出现安全事故。
一般而言，磨球的磨损有磨粒切削磨损、冲击疲劳磨损、冲击磨粒磨损三种磨损形式，影响
磨球磨损的主要因素有磨机（类型、直径、速度）、介质质量（硬度、形状、尺寸、合金质量分数、碳质量分数）、接触性（角度、速度）、回路（贯穿、循环）、料浆（黏度、腐蚀）、矿石（硬度、密度、耐磨性）、粒径（粒度，形状）等。
3 磨球的材质要求与测定
球磨机磨球的运行属于小能量频繁冲击，其磨损是个系统问题，影响因素很多，其中材质强度是影响磨球冲击性能的主要因素。
为此，我国相继出台了相关的国家与行业标准：GB/T 17455-2009《铸造磨球》，YB/T 092-2005《合金铸铁磨球》，JC/T 533-2004《建材工业用铬合金铸造磨球》，DL/T 681-2012《燃煤电厂磨煤机耐磨件技术条件》等。
在这些标准中对磨球的材质进行了规定[5]：高铬铸铁磨球的含铬量>10%，共品碳化物主要为（Cr，F）7C3；中铬铸铁磨球的含铬量5%～10%，共品碳化物主要为（Cr，F）7C3和（Cr，F）3C；低铬铸铁磨球的含铬量0.1mm。
具体见表2。
关于磨球的直径和硬度检验都是按批进行的，每批抽取3个进行检测，倘若有1个未能通过要求，则要再随机抽取同批次的同样数量的磨球进行复检。
2次取样不合格的样球数量≥2，就判定为不合格。
磨球硬度不能达到国家标准要求的可重复热处理。
4 结束语
磨球的材质及性能对球磨机工作效率的影响是极为显著的，科学地运用摩擦学、材料磨损与腐蚀方面的知识，设计与制作铸造工艺、力学性能、热处理性能优良的磨球，无疑能产生巨大的经济效益。
磨球的制作与生产在严格按照国家与行业标准的要求下，还要综合考虑复杂的工作环境，并要结合先进的生产工艺，运用大数据、云计算等手段，实现磨球质量的飞跃发展。
参考文献
[1]王定祥.我国磨球生产的高速发展[N].中国建材报，2009-12-15.
[2]潘继勇.我国铸造磨球的生产及研发现状[J].铸造，2013，62（3）：210-221.
[3]李卫，周平安，陈华辉.耐磨新材料新技术研究开发与耐磨材料产业化[J].铸造，2004，53（7）：503-510.
[4]王铁重.我国磨球的生产及使用状况[J].水利电力机械，2005（6）：32-33.
[5]GB/T 17455-2009.铸造磨球[S].
作者简介：李维强，男，紫金矿业集团股份有限公司。