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球磨机磨球材质分类及磨矿介质的节能研究

磨矿介质的节能研究磨矿的主要介质是钢球和钢棒,其中钢球的应用比钢棒更广泛。钢耗高是球磨机能耗高的一个主要原因,且球磨机钢耗还在不断攀升的趋势。钢球的消耗引起了国内外专家、学者和工程技术人员的普遍关注,以提高钢球质量、降低钢球单耗为目标在磨球的材质、形状等方面开展了大量的基础研究和应用开发工作。
    磨球材质主要有两大类七个品种,分别为中高碳钢锻球、贝氏体锻钢球,高铬合金铸球,中铬合金铸球,低铬合金铸球,贝氏体球墨铸球,贝氏体、马氏体复相球墨铸铁磨球。
    高铬铸铁磨球硬度较高,是一种理想的耐磨材料。但是,高铬铸铁含铬高,一般在10~20%之间,而且还需要加入足量的钼、铜等贵重元素来提高其淬透性,所以高铬铸铁的价格较高,从而限制了它的推广。
    中铬铸铁是一种含铬量在4一10%之间的耐磨材料,其耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之间,由于价格和性能无明显优势,因此研究和生产较少。
    贝氏体球墨铸铁磨球和贝氏体/马氏体复相球墨铸铁磨球力学性能很好,由于贝氏体组织比较难得到,难于进入大规模的生产应用中。
    高碳锻钢球的韧性很好,但由于硬度低,耐磨性与铸铁球相比还有一段差距。
    贝氏体锻钢球是利用一种新型中高碳贝氏体钢及相应的专门工艺经锻造或轧制加工而成的磨球,它有很好的力学性能,将硬度和韧性结合得很好。由于在大规模生产中质量不能保证,因此磨球目前应用还不广泛。
    低铬白口铸铁磨球是近年来发展较快的一种合金铸铁,其含铬量在5%以下,由于其合金含量少,可以用冲天炉熔炼,通过简单的热处理就能保证它的性能,生产简便,而且质量容易控制,价格低廉,并且磨耗也适中,在金属矿山上使用有较高的性价比。
    介质的尺寸、形状及材质对磨矿有着重大影响,对增产节能降耗有显着的作用。在介质的形状上,由于短柱形介质具有大的研磨面积,转动性能好,作为细磨介质是适宜的,采用短柱形介质取代传统的钢球细磨的应用研究表明,短柱形介质的应用大幅度提高了细磨效率,而且取得了降低单位产品电耗达20一40%的显着效果。国外也进行了对矿石可碎性的研究,研制了测试矿石的可碎性的专用装置,根据压碎矿石的破碎力的测定值估计出所需的功量。利比亚矿山公司对总重相同的三种磨矿介质(Ф30mm的铸铁球、Ф25mm的钢球和Ф28mm、D=h圆柱棒)进行了对比试验。试验结果表明:圆柱棒介质的磨机生产率比铸铁球高8.5%,比钢球高8.3%;用圆柱棒作为介质的磨机其单位功耗比铸铁球低12.1%,比钢球低7.5%。