球磨机
一、特点与分类球磨机(棒磨机、管磨机)是选矿、水泥、煤炭、化工和建筑材料等行业最重要的设备之一。它是利用水平回转筒体中的研磨介质(简称磨介，球或棒)产生的冲击与摩擦，达到对物料颗粒粉碎的目的。其特点是结构简单、运行可靠，适应性广，其粉碎效果好，粉碎比可达到300以上，粉碎成品最小平均粒度可达到20～409in以下，一般亦可达到40～100扯m，且可方便准确地调节成品粒度。它的缺点是能耗高。例如在选矿厂，每磨碎1吨矿物需耗7～22kW．h的电力，占选矿厂总能耗的45％～65％；在水泥厂每磨碎1吨物料消耗50～60kW．h，占总电耗的一半以上。此外，“钢耗”(球磨机的衬板和磨介)也高。如每磨碎1吨矿石的钢耗达0.4~3.0kg。能耗与钢耗的费用，占选矿厂运转费用的40％以上。
饲料行业使用球磨机，主要是在矿物饲料原料的微粉碎作业上。一般是采用较小机型。
球磨机、棒磨机和管磨机统称慢速磨碎机，其分类方式较多，有的按磨介分类，有的按磨碎机的筒体形状分类，也有的按排料方式分类。通常将慢速磨碎机分为球磨机、棒磨机和管磨机三类。见表5-3和图5-10。
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二、工作原理与结构
球磨机(图5．1 1)主要由圆柱形简体、端盖、轴承和传动大齿圈等部件组成。筒体内装入直径25～150mm的钢球(棒)，其装入量为筒体有效总容积的25％～50％。筒体两端的端盖用螺栓与筒体法兰相连，中心有“中空轴颈”支承在轴承上。简体的一端固定有传动大齿圈，由电机经联轴器和小齿轮传动，使简体缓慢转动。当筒体转动，磨介随简体内壁上升，至一定高度后。呈抛物线落下或泻落而下，如图5一ll右图。待粉碎料从左方的中空轴颈进入筒体，并逐渐向右方移动，在此过程中物料遭受到钢球的不断打击而逐渐粉碎，直至从右方的中空轴颈排出机外。图5．11所示的球磨机称为“溢流型”球磨机。
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另一种球磨机在排料端附近有格子板（图5-10(a)和(e)）。格子板由若干块扇形板组成，扇板上有宽8~20mm的筛孔，物料可通过扇板筛孔而存留在右端盖与格子板之间的空间。此空间设有若干辐射状（端盖径向）的举板，将物料提举，经锥体向右下排除。此种球磨机称“格子型”球磨机。
还有一种分批式球磨机，是间歇工作的，也称为间磨，小型机多见。即每次间磨机内加入定量物料就开动磨机，约研磨1h，停机并卸出磨好的物料。间磨设备投资少，操作维修简便，但产量低、能耗高且粉尘浓度高。
慢速磨机可以干法或湿法工作。干法磨时，物料含水量不可高；否则会发生粘连，或排科不通畅。湿法磨时，物料与水混合呈料浆状给料。湿法磨较干法磨能耗低、产量高，但钢耗也较高。
三、格子型球磨机
格子型球磨机利用排料格子来加速排料，在简体内靠近格子板的物料料位较低，使物料重量与钢球重量的比值较低。导致物料受到钢球更强烈的冲击与研磨，且排料较快．故磨碎效搴和生产率提高，过度粉碎程度也降低了。
格子型球磨机可用于干法或湿法磨碎。干法磨料时．给料是含水量低的料块。磨碎产品是粉末。粉末的流动性很好，与湿法磨碎中的料浆相似。可不断地从给料端经格子板向排辩端流动，且在出料管内壁焊有或铸有输料螺旋叶片，螺旋方向与筒体转向相同，以促使物料排出机外。
2700mm x 3600mm 格子型球磨机结构如图 5-12。筒体是由厚度为3~36mm 的钢板焊接而成，两端有铸钢端盖，端盖的中空轴颈支承于主轴承上。筒体与端盖内壁敷设有衬板，打齿圈固定在筒体右端。电机通过小齿轮与大齿圈带动筒体缓慢转动。物料经给料器通过进料管（左中空轴颈）进入筒体。筒体内装有一定量的钢球作磨介，物料在筒内受磨碎作用，并逐渐右移，通过排料格子板由举板升起抛向锥形体沿排料管（右中空轴颈）排除。
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筒体两端焊有法兰盘并与端盖的法兰盘相接。筒体上开有1～2个人孔供安装、更换衬板之用。端盖与中空轴颈通常是一个整体的铸钢件，中空轴颈内装有铸铁进料管和出料管，其配合严密并加以密封。
筒体内铺装有衬板。衬板用高锰钢、高铬铸铁、硬镍铸铁、中锰球铁或耐磨高分子的衬料制成，以提高其抗磨性能。衬板的形状也有各种样式，以影响钢球的运动。衬板的厚度通常为50～130mm，给料端的衬板厚度可大于排料端的。衬板与筒体间垫有胶合板、石棉垫或橡皮垫等以缓冲钢球和物料对简体的冲击。
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2013-8-22 10:24 上传
按生产实践经验，常取p--0.60～0.85，特别是p=0.65～0.78之间应用最多。
2．磨介填充率：磨介填充率是指球磨机内研磨介质所占的截面积与筒体截面积的百分比。
在一定限度内提高磨介填充率可提高球磨机的粉碎能力；但当磨介填充率过高，在抛射钢球的落点处钢球堆积过多，将减缓钢球的冲击力，导致粉碎效率下降、能耗升高。
干法粉碎时，由于混合于磨介之间的物料使磨介膨胀，物料受磨介阻碍使轴向流动性变差，因此充填率不宜太高，一般为28％～35％。湿法粉碎时的充填率，溢流型为40％，格子型
为40％～45％。棒磨机干法为35％，湿法35％～40％。据磨介充填率计算磨介装入量时，磨介的松容重(t／m³)：锻钢球4．5～4．8，铸钢球4．35～4．65，钢棒6．0～6．5。
3．磨介级配：为提高磨机的粉磨效率，除考虑磨介装载量外，还应确定用哪几种规格的钢球及其用量，即磨介的级配。当被粉碎原料粒度较大时应选用大钢球，以获得较大的冲击力；
否则大块原料不能被击碎，产生“饱磨”、磨机产量低÷产品粒度不合要求等现象，甚至不能继续作业。当物料在机内被粉碎至一定细度时，则又需要较小直径的磨介进行研磨。因此，必须把各种直径的钢球按一定比例配合使用。通常用钢球的平均球径表示其级配情况。平均球径大，则大规格的钢球要多些；反之，小规格的钢球就用得多一些。表5—4是由实验得出的钢球平均球径与入磨物料粒度的关系，可作为配球时参考。钢球的级配一般为4～5种规格。在一个筒体(仓)内几种钢球的数量是不等的，一般是最大和最小的两种规格的钢球用量少，中间规格钢球用量多。如物料入磨粒度大、易磨性差时，可适当增加大球或减少小球的用量。
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2013-8-22 10:25 上传
4．物料含水量：球磨机在干法作业时，对入磨物料的含水量比较敏感，一般应小于2％，以防止粉末粘连。对于与干燥相结合的粉碎操作，物料含水量可达5％或更高。
五、球磨机的选用
球磨机广泛用于冶金、煤炭、建材、化工、交通、建筑、电力及轻工等工业部门。溢流型球磨机用于开路或闭路流程的湿法磨碎，或风力排料的干法磨碎。溢流型球磨机产品的粒度分布较格子型球磨机的宽，细泥含量较多。功耗与产量也低于格子型球磨机；但造价与运转费用略低。
格子型球磨机可用于湿法或干法磨碎。由于干物料的流动性不如料浆的流动性能好，故干法磨碎时(风力排料方式除外)必须用格子型球磨机。格子型球磨机多用于闭路流程。格子型球磨机的机型一般也比较小(表5—5)，故推荐采用。对小型饲料工业企业，也可以选用更小型的间歇操作球磨机（表5-6）
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