球磨機(jī)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

呂佳 楊月

摘 要：選礦是目前我國(guó)礦產(chǎn)生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，選礦廠在選礦時(shí)大多會(huì)選擇同自身生產(chǎn)條件相適應(yīng)的設(shè)備。球磨機(jī)是選礦的主要設(shè)備，但是球磨機(jī)屬于高能耗設(shè)備，往往一個(gè)選礦廠的球磨機(jī)所占的材料成本以及電耗會(huì)達(dá)到全場(chǎng)能耗的50%左右。另外球磨機(jī)的生產(chǎn)力會(huì)直接影響到選礦廠的整體生產(chǎn)作業(yè)能力。隨著科技的發(fā)展，球磨機(jī)也發(fā)生了巨大的改變，文章便針對(duì)當(dāng)前我國(guó)球磨機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀展開了探討。

關(guān)鍵詞：球磨機(jī)；作業(yè)率；節(jié)能

前言

選礦是礦產(chǎn)生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，而球磨機(jī)是選礦過(guò)程中必須使用的關(guān)鍵設(shè)備。一座礦山的建立，球磨機(jī)所使用的成本以及資源利用量可以占到選礦廠總資源投入的一半左右。而在礦山的運(yùn)行過(guò)程中，主要的生產(chǎn)也依賴于球磨機(jī)，當(dāng)然其能耗也占到了整個(gè)破磨作業(yè)的一半以上。所以球磨機(jī)的生產(chǎn)效率會(huì)直接影響到整個(gè)礦山的生產(chǎn)效率，也決定了礦山能富哦完成生產(chǎn)目標(biāo)，因此球磨機(jī)以及球磨生產(chǎn)成為了礦廠的命脈。設(shè)計(jì)院對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)或者生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，都需要對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行重視。而球磨設(shè)備的技術(shù)研究不僅僅在設(shè)計(jì)院，很多生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中都對(duì)球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)行了大量的影響，并且進(jìn)展都十分可觀，而在研究方向上也各不相同，因此我國(guó)的球磨機(jī)的發(fā)展方向也相對(duì)較廣。文章便針對(duì)目前集中具有特點(diǎn)和代表性的球磨機(jī)進(jìn)行了概括性的論述。

1 傳動(dòng)方式

在傳統(tǒng)球磨設(shè)備中，所使用的傳動(dòng)方式主要為開放式周邊齒輪傳動(dòng)，這是極為明顯的缺陷。由于傳動(dòng)主要利用齒輪的嚙合作用，一旦出現(xiàn)安裝問(wèn)題或者工作環(huán)境中粉塵過(guò)量，潤(rùn)滑不良，加工精度問(wèn)題等，都會(huì)對(duì)設(shè)備的傳動(dòng)造成影響。直接導(dǎo)致齒輪嚙合不良，設(shè)備潤(rùn)滑性差，并產(chǎn)生巨大的噪聲，且設(shè)備能耗高。另外使用齒輪嚙合傳動(dòng)的球磨設(shè)備大小齒輪的磨損速度較快，屬于高消耗備件，有些小齒輪幾個(gè)月便需要更換，因而提高了設(shè)備的運(yùn)行成本。其兩端所使用的巴氏合金滑動(dòng)軸承，相比較于滾動(dòng)軸承，該種軸承的摩擦阻力相對(duì)較大。即便使用潤(rùn)滑油，在沒(méi)有形成潤(rùn)滑油膜前，其滑動(dòng)摩擦阻力極大，無(wú)論啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)能耗都相對(duì)較高，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。另外，在齒輪中也會(huì)滴入一些稀潤(rùn)滑油，但是在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法對(duì)殘油進(jìn)行有效處理，因而設(shè)備往往到處都是油污，甚至生產(chǎn)場(chǎng)所也會(huì)被油污污染，從側(cè)面講也是對(duì)潤(rùn)滑油資源的一種浪費(fèi)，使得生產(chǎn)成本升高。

而不同于傳統(tǒng)球磨機(jī)，圓錐球磨機(jī)改進(jìn)了傳動(dòng)系統(tǒng)，這是建立在大型軸承生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種新型設(shè)備。在傳動(dòng)系統(tǒng)中，圓錐球磨機(jī)將滑動(dòng)軸承替換為大型滾動(dòng)軸承，因而降低了設(shè)備由于克服滑動(dòng)摩擦力而產(chǎn)生的能耗，這是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦阻力比滑動(dòng)摩擦阻力要小得多，所以圓錐球磨機(jī)的節(jié)能性響度較高。對(duì)圓錐球磨設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)分析，其主要具備下述幾方面的優(yōu)勢(shì)。

（1）該類設(shè)備的傳動(dòng)方式屬于閉式傳動(dòng)，這一點(diǎn)不同于傳動(dòng)的開式傳動(dòng)系統(tǒng)，其將聯(lián)軸器同排料部相互結(jié)合，減速機(jī)的輸出軸直接帶動(dòng)球磨機(jī)的筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步改善了傳統(tǒng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑效果。避免了大、小齒輪在開放的大環(huán)境下難以保持良好潤(rùn)滑的情況，徹底避免了與大、小齒輪相關(guān)聯(lián)的一切問(wèn)題。

（2）與圓錐球磨機(jī)一樣，它同樣采用了大型滾動(dòng)軸承代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動(dòng)軸承，軸承體采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，大大減少了磨擦阻力，且油耗極低、操作極為方便。因此它的節(jié)能效果十分顯著，其電機(jī)功率較傳統(tǒng)球磨機(jī)減少了10.9～40.5%，油耗減少80%以上。

（3）采用液力偶合器改善球磨機(jī)起動(dòng)性能。它在驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速機(jī)輸入端之間，增加了一個(gè)液力偶合器，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)的瞬間是“無(wú)負(fù)荷”空載起動(dòng)，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，才通過(guò)液力偶合器將動(dòng)力傳遞給減速機(jī)，繼而帶動(dòng)球磨機(jī)的簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)。將電機(jī)與球磨機(jī)之間的傳統(tǒng)“硬”聯(lián)接改變?yōu)橛幸欢髸r(shí)間的“軟”聯(lián)接，液力偶合器起到了一個(gè)“緩沖”的作用，這樣大大降低了電機(jī)的起動(dòng)阻力矩，減小了起動(dòng)電流，降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊一特別是一些小礦山使用的多是農(nóng)村小電網(wǎng)（10kV）尤其重要。

（4）事物的發(fā)展都是一分為二的。正是由于它采用中心傳動(dòng)方式，當(dāng)設(shè)備規(guī)格大型化時(shí)，其起動(dòng)阻力矩和工作力矩都非常大，因而對(duì)設(shè)備中聯(lián)軸器機(jī)械強(qiáng)度具有較高的要求求，所以其發(fā)展方向也會(huì)受到限制，無(wú)法在超大型設(shè)備中被有效應(yīng)用。

2 完善襯板結(jié)構(gòu)

2.1 橡膠材質(zhì)

傳統(tǒng)的襯板材料都是采用高錳鋼鑄造而成，襯板的單位消耗在每噸礦石數(shù)百克至1～2千克，全國(guó)每年消耗的高錳鋼襯板達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸。為比許多耐磨材料的科研或生產(chǎn)單位在提高材料耐磨性能方面做了大量的工作，出現(xiàn)了一些新型耐磨材料。

2.2 磁性材質(zhì)

材料行業(yè)的進(jìn)步使得各類新型材料不斷涌現(xiàn)，由于磁性材料的發(fā)展，球磨機(jī)襯板也開始使用這種虛擬性材料，尤其在鐵礦的選礦中。磁性襯板所使用的原理主要依賴于磁性材料自身所具備的一種吸附力，若所需要選礦的材料中含有鐵磁性物質(zhì)，例如鋼球碎?；蛘叽判缘V物，這些物質(zhì)就會(huì)在襯板表層形成一層包裹層，從而避免球磨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)量磨損。磁性襯板不僅僅在鐵礦生產(chǎn)行業(yè)被應(yīng)用，在其他礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用中也得到了推廣。若待磨物中鐵磁性物質(zhì)量少，無(wú)法在襯板中形成有效的保護(hù)層時(shí)，需要在填料前進(jìn)行鐵磁性物質(zhì)的添加。相對(duì)于其他材料的球磨機(jī)襯板，磁性襯板的作業(yè)率高，且使用壽命更長(zhǎng)，質(zhì)量輕于錳鋼襯板，在運(yùn)行過(guò)程中能耗噪聲均小于普通球磨機(jī)，且球耗較小。另外在粗磨作業(yè)中，由于鋼球直徑相對(duì)較大，因而在作業(yè)過(guò)程中會(huì)對(duì)襯板產(chǎn)生很大的沖擊力，甚至?xí)苯訐羲榇判砸r板，因而該類襯板在細(xì)末作業(yè)中較為適用。

3 工作方式的轉(zhuǎn)變

從傳統(tǒng)方式以及支承方式上對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，球磨機(jī)仍舊是臥式球磨機(jī)，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，球磨機(jī)對(duì)無(wú)物料的破損主要是鋼球?qū)ξ锪系臎_擊。不同于臥式球磨機(jī)，立式球磨機(jī)主要采用了攪拌原理，其工作過(guò)程中所采用的原理較為特殊。傳統(tǒng)的球磨設(shè)備中，球磨機(jī)筒體是轉(zhuǎn)動(dòng)的，而攪拌型設(shè)備的筒體為靜止的，主要依賴于螺旋攪拌裝置對(duì)桶內(nèi)鋼球以及物料進(jìn)行擾動(dòng)和攪拌，球體以及物料在立式攪拌裝置的作用下在設(shè)備中轉(zhuǎn)動(dòng)，這一點(diǎn)不同于傳統(tǒng)的拋落運(yùn)動(dòng)，這樣一來(lái)物料僅僅會(huì)同鋼球之間產(chǎn)生作用，直至粉碎，所以在細(xì)磨作業(yè)以及超細(xì)磨作業(yè)中非常適用。由于筒體是靜止的，且鋼球運(yùn)動(dòng)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臥式球磨機(jī)，因此設(shè)備運(yùn)行所需要的動(dòng)力能耗較低，在運(yùn)行中噪聲消耗、鋼球所需要的勢(shì)能消耗、筒體旋轉(zhuǎn)的電能消耗全都得到了降低。并且立式球磨機(jī)的填充率更高，且由于結(jié)構(gòu)的改變使得設(shè)備重量也有所降低，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的總體要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析可以得出結(jié)論，新型球磨機(jī)在環(huán)保性能、節(jié)能性能以及講好性能和低維護(hù)性能、高效運(yùn)行等方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。這也是未來(lái)我國(guó)球磨機(jī)的主要發(fā)展方向，這種發(fā)展符合了技術(shù)進(jìn)步的規(guī)律。在中小型球磨機(jī)的發(fā)展中，橡膠托輥設(shè)備的構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，利用了摩擦傳動(dòng)的原理，因而發(fā)展?jié)摿薮?。而在?xì)磨領(lǐng)域中，由于市場(chǎng)在未來(lái)對(duì)顆粒物料的需求量不斷增長(zhǎng)，攪拌式球磨機(jī)的發(fā)展空間十分廣闊，是未來(lái)細(xì)磨磨礦設(shè)備中最具潛力的設(shè)備。而錐形球磨設(shè)備結(jié)合了中心傳動(dòng)、傳統(tǒng)兩種球磨設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，因此適用于大型球磨設(shè)備的發(fā)展。而球磨機(jī)襯板的研究也逐步的向著高耐磨復(fù)合高分子材料發(fā)展。而新材料、新技術(shù)、新原理的不斷涌入，必將使得球磨機(jī)的發(fā)展更具生機(jī)活力，為社會(huì)帶來(lái)更大的效益。

參考文獻(xiàn)

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