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1、6.6.1 球磨机(Ball Mill),6.6.1.1概述粉磨的目的和重要性主要工作部分：筒体，研磨介质（研磨体）球磨机的规格表示:筒体的直径和长度（m），如2.27m、2.413m、311m等。,球磨机的优点：(1)对物料的适应性强，连续生产，生产能力大，大规模工业生产；(2)粉碎比大（300），易于调整产品细度；(3)结构简单，坚固，操作可靠，维护管理简单，长期连续运转；(4)密封性好，可负压操作，防止粉尘飞扬。,单仓边缘传动球磨机,多仓边缘传动球磨机,缺点：工作效率低，有效电能利用率仅2%左右，其余大部分电能都转变为热量而损失；机体笨重，投资大；筒体转速较低（1520r/min），若用
2、普通电机驱动，则需配置昂贵的减速装置；研磨体和衬板消耗量大，如普通研磨体粉磨1t水泥的磨耗达5001000g；工作时噪音大。,(1)球磨机的类型,按筒体的长度与直径之比(长径比)分：短磨机 长径比小于2的球磨机，一般称球磨机。多为单仓。中长磨机 长径比为3左右。长磨机 长径比大于4时称为长磨机或管磨机。中长磨和长磨机内部一般分成24个仓。按是否连续操作可分为：连续磨机和间歇磨机。按传动方式分为：中心传动磨机 电动机通过减速机带动磨机卸料端空心轴而驱动磨体回转。减速机输出轴与磨机中心线在同一直线上。边缘传动磨机 电动机通过减速机带动固定在卸料端筒体上的大齿轮而驱动磨体回转。,齿轮传动,皮带传动,
3、按卸料方式分：尾卸式磨机 被粉磨物料从磨机一端喂入，从另一端卸出中卸式磨机 被粉磨物料从磨机两端喂入，从中部卸出。按磨内研磨介质的形状分：球磨机 磨内研磨介质主要为钢球或钢段最为普遍。棒球磨机 24仓，第一仓：圆柱形钢棒研磨介质，后几仓装钢球或钢段。砾石磨 研磨介质为砾石、卵石、瓷球和刚玉球等，用花岗岩或瓷质材料作衬板。按操作工艺可分：干法磨机和湿法磨机。,(2)研磨体(grinding media)粉碎物料的基本作用,磨内研磨体可能出现的三种基本运动状态：“周转状态”：转速太快时，研磨体与物料贴附筒体与之一起转动，此情形时研磨体对物料无任何冲击和研磨作用。“泻落状态”：转速太慢时，研磨体和物
4、料因摩擦力被筒体带至等于动摩擦角的高度，然后在重力作用下下滑。此情形时对物料有较强的研磨作用，但无冲击作用，对大块物料的粉碎效果不好。“抛落状态”：转速适中时，研磨体被提升至一定高度后以近抛物线轨迹抛落下来。此时研磨体对物料有较大的冲击作用，粉碎效果较好。,此外，还有绕自身轴线的自转运动和滚动等。研磨体对物料的基本作用是各种运动对物料综合作用的结果，其中以冲击和研磨作用为主。,研磨体的运动状态,分析研磨体粉碎物料的基本作用的目的：根据磨内物料的粒度大小和装填情况确定合理的研磨体运动状态。为正确选择和计算磨机工作转速、需用功率、生产能力以及磨机机械设计计算提供依据。,周转状态,泻落状态,抛落状态
5、,6.6.1.2 构造(Construction),(1)筒体1）材料：金属材料，强度要高，塑性要好，可焊性好。多为普通结构钢A3。大型磨机筒体常用16Mn钢制造，其弹性强度极限比A3高约50%，耐蚀能力强，冲击韧性也强得多（低温时尤其如此），切削加工性、可焊性、耐磨性和耐疲劳性能良好。,3）磨门 筒体的每个仓都开设一个磨门（入孔）。磨门的作用：便于镶换衬板、装填或倒出研磨体、停磨检查磨机情况。,(2)衬板(liner,lining plate),1）作用a.保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和摩擦；b.利用不同形式的衬板可改变各仓研磨体的运动状态。,球磨机存在的问题：物料进入磨内之初
6、粒度较大，要求研磨体以冲击粉碎为主，故研磨体应呈抛落状态运动；后续各仓内物料的粒度逐渐减小。为了使粉磨达到较细的产品细度，研磨体应逐渐增强研磨作用，加强泻落状态。粉磨过程要求各仓内研磨体呈不同运动状态与整个磨机筒体具有同一转速相矛盾。解决方法：利用不同表面形状的衬板使之与研磨体之间产生不同的摩擦系数从而改变研磨体的运动状态。,2）材料,多为金属材料，少量用非金属材料（如前述砾石磨情形）。各仓内研磨体工作状态不同，对材料的要求也不同。在粉碎仓，衬板应具有良好的抗冲击性能。高锰钢抗冲击韧性好，且在受到冲击时其表面可冷作硬化，变得愈加坚硬耐磨。因此，大多数磨机粉碎仓的衬板都采用高锰钢制造。在细磨仓，
7、要求衬板具有良好的耐磨性能。磨衬材料多为耐磨的冷硬铸铁、合金钢等。,3）类型,a.平衬板 不论是完全光滑的表面还是花纹表面，对研磨体的作用基本依赖衬板与研磨体之间的静摩擦力。出现滑动现象，因而降低研磨体上升速度和提升高度，增加研磨体的研磨作用。平衬板宜用于细磨仓。,图6.67衬板类型,平衬板,压条衬板,凸棱衬板,波形衬板,阶梯衬板,半球衬板,小波纹衬板,端盖,b）压条衬板(liner)由压条和平衬板组成，压条上有螺栓，由压条将衬板固定。平衬板部分与研磨体间的摩擦力和压条侧面对研磨体的直接推力的联合作用带动研磨体，研磨体升得较高，冲击力较大。压条衬板的缺点：提升能力不均匀，压条前侧附近的研磨体被
8、带得高，但远离压条处的研磨体会类似于平衬板情形出现局部滑动。当磨机转速较高时，被压条前侧带得过高的研磨体甚至会抛落到对面的衬板上面，非但不能破碎物料，反会加速衬板和研磨体的磨损。所以，转速较高的磨机不宜安装压条衬板！,压条衬板宜用于粗磨仓，尤其适合于物料粒度大、硬度高情形。c）凸棱衬板(lining plate with rib)在平衬板上铸成断面为半圆或梯形的凸棱，形成一体。凸棱的作用与压条相同，结构参数与压条衬板类似。当凸棱磨损后需更换时，平衬板部分也随之报废。比压条衬板的刚性好，因而可用延展性较大的材料制作。,d）波形衬板 使凸棱衬板的凸棱平缓化即成为波形衬板。在一个波节的上升部分对研磨
9、体的提升是相当有效的，而下降部分却有不利作用。衬板的提升钢球能力较凸棱衬板低得多。e）阶梯衬板(stepped lining plate)平衬板的最大缺点是摩擦力不足，即摩擦系数（或摩擦角）太小致使研磨体沿其表面滑动。若使衬板表面形成倾角d（见图6.68），使之与原有摩擦角合成，则牵制系数K为 K=t(d)（696）,阶梯衬板工作表面呈阿基米德对数螺线形式，可均匀提升研磨体。原因：衬板表面的倾角均相同，所以沿整个衬板表面的牵制系数相等。,图6.68 阶梯衬板的表面曲线,对数阿基米德螺线衬板的优点：使同一研磨体层的研磨体的提升高度均匀一致；衬板表面磨损均匀，即磨损后其表面形状基本不变；衬板的牵制
10、能力可作用到其它研磨体层。因其排列也形成相当于的倾角。既减少了衬板与最外层研磨体之间的滑动和磨损，还防止了不同层次的研磨体之间的滑动和磨损。,阶梯衬板适用于磨机的粉碎仓。,f）半球形衬板 可避免衬板上产生环向磨损沟槽，显著降低研磨体和衬板消耗；比表面光滑的衬板提高产量10%左右；半球体为该仓最大球径的2/3，半球中心距不大于该仓平均球径的2倍，半球呈三角形排列以阻止钢球沿筒体滑动。g）小波纹衬板 无螺栓衬板，其波峰和节距都较小。适合于细磨仓。h）分级衬板(classifying lining plate)安装特点：沿轴向方向具有斜度，大端朝向磨尾，即靠近进料端直径大，出料端直径小。作用：自动将
11、钢球沿磨机轴向由大到小排列（自动分级），符合物料粉磨过程的要求，因而可减少磨机仓数，增大磨机有效容积，减小通风阻力，提高粉磨效率。,图6.69 分级衬板铺设示意图1磨端盖；2平衬板；3筒体；4分级衬板；5隔仓板,分级衬板一般安装在磨机的一、二仓内。,为避免进料端大球大料堆积过多，在进料端装两排平衬板。,为防止出料端小球或物料堵塞出料篦板，在近出料端处装一圈反向衬板。,i）端盖衬板 表面平整，用螺栓固定在磨机的端盖上。作用：保护端盖不受研磨体和物料的磨损。j）沟槽衬板 沟槽衬板1968年在奥地利试验功，1982年在世界各地广泛使用。,沟槽衬板的结构特点：钢球在衬板上以最密六方结构堆积，钢球配位数
12、大，球间有效碰撞几率大。由钢球与衬板的点接触变为1200弧线接触，增大了研磨面积，且球与衬板之间有一层不易脱离的物料层，充分利用了球与衬板之间的滑动摩擦功，提高粉磨效率。此外，磨机有效容积增大，可组合成分级作用的排列方式，使钢球在轴向和径向的运动状态发生变化，球层错动有利于增强研磨作用。,钢球脱离角由550增大为600，因此，磨内钢球上升高度降低，使扭矩减小，降低驱动功率约18%。钢球与衬板间的料层作用减小了球击和磨削衬板的几率，从而降低钢球和衬板的磨耗。细磨仓使用螺旋沟槽衬板，可使磨机旋转过程中对大球产生向前的推力，小球向磨尾移动，因而产生钢球分级作用。增产515%，节电1020%，在产量不
13、变的情况下，仅因驱动功率降低即可节电68%；可降低钢球消耗3040%。噪音小。,k）圆角方形衬板(square plate with round corner)20世纪60年代初，奥地利艾格纳华格纳比鲁公司首先试用，70年代初，把该衬板的每一圈相互错开360角安装，形成了圆角方形角螺旋衬板。与普通衬板相比的三个特点：1）磨机的工作断面为带圆角的方形断面；2）相邻两圈衬板相错360角；3）衬板的工作表面形成一个个截头圆角方形空间。因衬板沿磨筒体周向的曲率不同，研磨体以不同的脱离角被抛出，多变的脱离角增强了研磨体与物料的穿透和混合；交替的研磨体降落点使研磨体交差降落充分与物料接触研磨。角螺旋形和分
14、级衬板增强了钢球的自动分级，并使研磨体循环次数增加。效果：使磨机产量提高1014%，电耗降低2025%。,图6.71 圆角方形衬板,(3)隔仓板,1）作用分隔研磨体 物料粒度向磨尾方向逐渐减小，要求研磨体开始以冲击作用为主，向磨尾方向逐渐过渡到以研磨作用为主，因而从磨头至磨尾各仓内研磨体尺寸依次减小。设隔仓板可将不同大小的研磨体加以分隔，以防止它们窜仓。防止大颗粒物料窜向出料端 隔仓板对物料有筛析作用，防止过大的颗粒进入冲击力较弱的细磨仓。控制磨内物料流速 隔仓板的篦板孔大小及开孔率决定磨内物料的流动速度，从而影响物料在磨内经受粉磨的时间。,2）类型,a.单层隔仓板 由扇形篦板组成，用中心圆板
15、将这些扇形板连接成整体。隔仓板外圈篦板用螺栓固定在磨机筒体内壁上。内圈篦板装在外圈篦板的止口中。中心圆板和环形固定圈用螺栓与内圈篦板固定在一起。b.过渡仓式双层隔仓板由一组盲板和一组篦板组成，朝进料方向的一面为盲板，当前仓内料浆面高于环形固定圈时，流进双层隔仓板中间，经篦板进入二仓。大块物料和碎研磨体被阻留在双层板之间，定时停磨清除。隔仓板座用螺栓固定在磨机筒体上，盲板装在仓板座上，环形固定圈装在盲板上，篦板装在仓板座上，盲板与篦板中间有定距管用螺栓拧紧，篦板上装中心圆板。,图6.74 单层隔仓板,筒体,外圈篦板,内圈篦板,环形固定圈,中心圆板,图6.75 过渡仓式双层隔仓板1环形固定圈；2盲
16、板；3仓板座；4固定螺栓；5磨机筒体；6定距管；7篦板；8螺栓；9中心圆板,3）隔仓板的篦孔,篦板孔的排列方式同心圆和辐射状排列同心圆排列：篦孔平行于研磨体和物料的运动路线，因此对物料的通过阻力小，且不易堵塞，但通过的物料容易返回。辐射状排列：篦孔的特点与之相反。辐射状篦板对研磨体有牵制作用，使靠近篦板附近的研磨体有较大的提升高度,图6.77 篦孔排列形式,辐射形,同心圆形,多边形,篦孔的形状：放射形和切线形。篦孔形状要使物料易通过，且篦板有一定磨损后篦孔的有效宽度不变。篦孔宽度：8、10、12、14、16mm等，篦孔间距约40 mm。篦板厚度：40 mm和50 mm。篦孔宽度决定物料通过量和
17、最大颗粒尺寸，第一道隔仓板尤为重要。隔仓板的通孔率隔仓板上所有篦孔面积之和与其整个面积之比的百分数。在保证篦板足够机械强度的条件下，应尽可能增大通孔率，以利于物料通过和通风。干法磨机的通孔率一般不小于79%。,图6.79 篦孔的几何形状,放射形,切线形,注意：安装隔仓板时须使篦孔大端朝向出料端，不得装反！,(4)主轴承,组成：轴瓦、轴承座、轴承盖、润滑及冷却系统。球面瓦的底面呈球面形，装轴承座的凹面上，在球面瓦的内表面浇注一层瓦衬，一般多用铅基轴承合金制成。轴承座用螺栓固装在磨机两端的基础上。轴承座上装有用钢板焊成的轴承盖，其上设的视孔供观察供油及中空轴、轴瓦的运转情况。为了测量轴瓦温度，装有
18、温度计。中空轴与轴承盖、轴承座间的缝隙用压板将毡垫压紧加以密封，以防止漏料。,图6.80 2.413M球磨机主轴承,1轴承盖；2刮油板；3压板；4视孔；5温度计；6轴承座；7球面瓦；8油位孔,轴承润滑方式：动压润滑和静压润滑。动压润滑：润滑油从进油管进入轴承内，经刮油板将油分布到轴颈和轴瓦衬的表面上。轴承座内的润滑油从回油管流回，构成闭路循环润滑。油位孔供检查油箱中的油量。由于磨机转速低，所以由动压润滑形成的油膜很薄，达不到液体摩擦润滑，而是半液体润滑，易擦伤轴衬，缩短轴衬使用寿命，还会增加磨机传动功率消耗，起动也较困难。静压润滑：轴轴瓦的内表面上成对称布置开设数对油囊，由专设的高压油泵往油囊
19、供高压油，靠油的压力形成一层较厚的油膜将油浮起，使轴承在工作时处于纯液体摩擦润滑状态，克服了动压润滑的缺点。但静压润滑压力高（达数十兆帕），油泵及管道故障多。,图6.81 主轴承的静压润滑,（a）油囊布置示意图（b）静压润滑油膜示意图,油圈带油润滑作用在磨机筒体上的全部载荷通过两端轴颈传递给球面瓦，再传递给轴承座。,磨机主轴承在工作时，磨内的热物料及热气体会不断向轴承传热，轴颈与轴衬接触表面的摩擦也会产生热量，虽轴承表面也同时向周围空间散热，但其散热速度不及前者的传热速度，因而热量的不断积累必然导致轴承温升。轴承衬的允许工作温度一般低于70，否则烧瓦，影响磨机的正常运转。故须及时排走热量，降低
20、温度。常用的方法是水冷却，直接引水入轴瓦的内部，或间接水冷却润滑油，或二者同时使用。,(5)进料、卸料装置(Feed and dischaging device),1）进料装置a.溜管进料 物料经溜管（或称进料漏斗）进入磨机中空轴颈内的锥形套筒，沿旋转的筒壁自行滑入磨内。溜管断面呈椭圆形。溜管的倾角必须大于物料的休止角，以确保物料的畅通。优点：结构简单。缺点：喂料量较小。应用：适用于中空轴颈的直径较大长度较短的情况。,图6.82 溜管进料装置,溜管,锥形套筒,中空轴颈,取料管,b.螺旋进料 物料由进料漏斗落至勺轮，回转勺轮将物料提升，由轮叶直接倒入中空轴内的螺旋套筒内，内螺旋叶片将物料送到磨内
21、。为防止在固定的进料漏斗与回转勺轮之间漏料，要求勺轮入口半径与勺轮半径的差值H大于物料的堆积高度，并在环形间隙处用毛毡片或浸油麻绳密封。为避免较热的物料和气流对主轴承传热过剧，在中空轴和螺旋套筒间预留一定间隙，使之形成空气隔热层。强制性喂料，喂料量较大，但结构复杂，钢板焊接件易磨损。适用于喂料量大而中空轴的直径较小，长度较大的情形。,图6.83 螺旋进料装置,进料漏斗,勺轮,中空轴,螺旋套筒,2）卸料装置,物料通过出料篦板后，出料篦板上的扬料板将物料提升至一定高度，然后滑到锥形卸料体上，再溜到出料螺旋大筒内（锥形套筒），靠内螺旋叶片将物料排出磨外。物料由卸料端中空轴排出后进入出料装置。传动接管
22、用螺栓与磨机卸料端中空轴联接，另一端与中心传动轴法兰盘联接。圆筒筛随传动接管一同旋转。圆筒筛外面有一安装在支架上的出料罩。传动接管上有六个卸料孔，物料由卸料孔进到圆筒筛内进行筛分，细小物料通过筛孔后汇集于出料罩漏斗，然后通过闪动阀进入输送设备。未通过筛孔的粗颗粒物料及研磨体残骸在锥形套和刮板的作用下溜入漏斗，其下部有插板，定期打开插板即可排出收集物。,图6.86 磨机出料装置,传动接管,压圈,圆筒筛,出料罩,锥形套,滑块,刮板,堵板,漏斗,插板,支架,十字架,圆筒筛用筛板作筛面，筛板通常用薄钢板制造，筛孔多为长条形，长轴与旋转方向一致，宽度为3.55mm。为防止筛孔被物料堵塞，筛筒内装有振打装
23、置，在十字架上装有四个滑块，滑块在重力作用下沿十字架滑动，每个滑块在每圈中冲击振打两次。筛面上有厚钢保护垫板。为使物料由出料罩漏斗能顺利流出，漏斗倾角应大于450。为避免漏料及漏风，在出料罩与传动接管间用压圈压紧毛毡密封圈进行密封，并在出料罩漏斗下面装翻板式闪动阀进行锁风。物料靠自重启闭闪动阀，当少料或无料时，翻板即受重锤作用而自锁。,图6.87 翻板式闪动阀,重锤,机壳,翻板阀,(6)传动系统,1）传动型式a.边缘传动(peripheral-drive)高速电动机边缘单传动 高速电机驱动主减速机，再由小齿轮带动安装在磨机上的大齿轮。对于大型磨机，有的在电机的另一端安装辅助电机和辅助减速机。低
24、速电动机边缘单传动 省去了主减速机，但电机造价高。,图6.88 高速电动机 边缘单传动,辅助电机,辅助减速机,主电机,主减速机,小齿轮,大齿轮,磨机筒体,图6.89 低速电动机 边缘单传动,低速电机,离合器,小齿轮,大齿轮,磨机筒体,图6.91 采用高速电动机的边缘双传动图 6.92 采用低速电动机的边缘双传动1电动机；2减速机；3小齿轮；1电动机；2离合器；3小齿轮；4大齿轮；5磨机筒体 4大齿轮；5磨机筒体,边缘双传动(dual peripheral-drive)可采用高速电动机与低速电动机两型式。两种传动型式的优缺点与单传动相同。,b.中心传动(central drive),分单传动和双
25、传动。中心传动时，如采用低转矩电动机，在电机与减速机之间必须用离合器联接，否则要用高转矩电机。我国中心传动的磨机通常只用高转矩电机。,图6.93 磨机中心单传动图 6.94 磨机中心双传动1主电动机；2联轴节；3辅助电动机；1辅助电动机；2辅助减4主减速机；5联轴节；6磨机筒体 速机；3主电动机；,4主减速机；5磨机筒体,2）传动型式的比较(comparison of driving type),a.边缘传动与中心传动的比较边缘传动造价较低；齿轮精度要求较低；但大齿轮较大，制造困难；占地多；零部件分散，供油点多，检查点多，操作及检查不方便，磨损快，寿命短；机械效率低。中心传动结构紧凑，占地面积
26、小；机械效率高。但制造精度要求较高，对材质和热处理的要求也高。中心传动的机械效率0.920.94，最高0.99；边缘传动的机械效率0.860.90，二者相差5%左右。对大型磨机，机械效率的差异导致电耗相差很大。,总之，中心传动较先进，在磨机功率较小（2500 kw以下）时，两种传动型式均可选择。而功率大于2500 kw时，应尽可能选用中心方式。,6.6.1.3研磨体运动分析(Analysis of movement of grinding media),根据研磨体的实际运动状态，假设：（1）当磨机正常工作时，研磨体按其所在位置一层一层地循环运动，如图6.95所示。（2）两种研磨体运动规律:1)
27、以筒体横断面几何中心为圆心按同心圆弧的轨迹随筒体作向上运动；2)一层一层地按抛物线轨迹降落。总之，各层研磨体在运动过程中互不干涉。（3）研磨体与筒体壁面间及各层研磨体之间的相对滑动极小，忽略不计。（4）物料对研磨体运动的影响忽略不计。,图6.95 研磨体运动示意图,（1）研磨体运动的基本方程式(Fundamental equation for movement of grinding media),将研磨体看成是一个“质点系”，并假设质点间无摩擦。取其最外层的一个研磨体A作质点。因钢球直径磨机有效内径D0（D2），故可认为研磨体中心与筒体内壁的圆周线速度相同。,作用在研磨体A上的力：研磨体的重
28、力G；磨机筒体对研磨体法向力N；筒体对研磨体的摩擦力F。,图6.96 动态研磨体运动分析,研磨体A随筒体作圆周运动，根据牛顿第二定律，有 N+Gcos=man（697）式中，研磨体A的中心与磨机中心的连线与铅垂线之间的夹角，假设在A点脱离筒体，则称之为脱离角；m研磨体A的质量；an研磨体A的向心加速度（即作圆周运动时的法向加速度），其值为 an=（698）当转速为n时，则=2n/60=n/30（699）,筒体的有效内径（m）,筒体的转动角速度（rad/s）,在研磨体运动过程中，摩擦力不断变化，显然，当它运动至A点的摩擦力F恰好为零（反力N=0）时，研磨体A即脱离圆弧轨迹开始抛物线运动。因此，研
29、磨体在脱离点应具备的条件：Gcos=man=G2 R0/g cos=2 R0/g（6100）或 cos=由于2/g1，则上式可写为 cos=R0n2/900（6101）可见，研磨体脱离角与筒体转速和筒体有效内径有关，而与研磨体质量无关。,研磨体运动的基本方程式,研磨体装填量：在确定研磨体的装填量时，必须使研磨体最内层半径不小于R1=250/n2，否则，研磨体在降落时发生相互干扰和碰撞，会导致能量损失，粉磨效率降低。,最大填充率为 max=0.42 由于磨机的类型和规格不同，磨机实际转速并非都是n=32.2/，因而max值存在一个变化范围，如在水泥厂的管磨机中，一般为=0.250.35，而在单仓
30、球磨机中，=0.450.50。总之，合理的填充率必须与磨机转速、衬板形式、粉磨工艺特点等相适应，才能获得最佳的技术经济指标。,6.6.1.4主要参数（ajor parameters）,(1)磨机转速(rotating speed of mill)1）磨机的临界转速n0(Critical speed of mill)临界转速：磨内、外层两个研磨体恰好开始贴随磨机筒体作周转状态运转时的磨机转速。如图6.96 所示，当研磨体处于极限位置E点（=00）时，恰好贴随磨机筒体随磨同一起回转面而不落下，此即为临界条件。以=00代入研磨体运动的基本方程式（6101）可得磨机临界转速n0为 n0=30 42.4
31、/(r/min)（6115）式中，D0为磨机筒体有效内径，即 D0=磨机内径衬板厚度2，m。,从理论上讲，当磨机转速达到临界转速时，研磨体将贴紧筒体作周转状态运转，不能起任何粉磨作用。但实际上并非如此。这是因为在推导研磨体基本方程时，忽略了研磨体的滑动以及物料对研磨体运动的影响等因素，同时，在推导时是针对紧贴筒壁的最外层研磨体，而对其余各层研磨体并未达到临界转速，越接近筒体中心的研磨体层其临界转速也越高。因此，球磨机的实际临界转速比上述理论计算值更高些。,2）磨机的理论适宜转速n(optimum speed of mill),理论适宜转速：研磨体产生最大粉碎功的磨机转速。分析的出发点：使最外层
32、研磨体具有最大的降落高度，此时研磨体对物料产生最大的冲击粉碎功。,质点降落高度的计算式：H=yM yB=4.5R0sin2cos（6119）可见，研磨体降落高度H是其脱离角的函数，欲求H的最大值，可令dH/d=0，即dH/d=4.5R0sin2(2cos2sin2)=0由研磨体脱离条件知，不为零，因此，2cos2sin2=0或 tg2=2解得 0=54040（6120）,结论：当磨机内最外层研磨体的脱离角为=54040时，可获得最大的降落高度。将=54040代入式（6101），可得出最外层研磨体获得最大冲击粉碎功时的转速即理论适宜转速为 n=22.8/32.2/(r/min)（6121）,3）
33、磨机的实际工作转速ng(working speed of mill),磨机以理论适宜转速运转时，研磨体虽冲击作用大，但研磨作用小，不易将物料磨细。为使磨机具有最好的粉磨效果，应考虑冲击和研磨作用的平衡。同时，要使外层研磨体呈无滑落循环运动。确定磨机实际工作转速时，还应考虑磨机的规格、生产方式、衬板形式、研磨体种类及填充率、被粉磨物料的物理化学性质、入磨物料粒度和要求的粉磨细度等因素，应通过实验来确定磨机的实际工作转速，比较全面地反映上述因素的影响。,干法磨机的实际工作转速的经验公式：当D2m时，ng=32/0.2D(r/min)（6123）当1.8D2m时，ng=n=32/(r/min)（61
34、24）当D1.8m时，ng=n+（11.5）(r/min)（6125）式中符号的意义与前相同。大直径的磨机实际工作转速较理论适宜转速略低；小直径磨机的实际工作转速较理论适宜转速略高。湿法磨除料浆阻力对冲击力有影响外，还由于水分的湿润降低了研磨体之间以及研磨体与衬板之间的摩擦系数，相互间产生较大的相对滑动，因此，湿法磨机的工作转速应比相同条件的干法磨机高25%。,(3)磨机产量计算(calculation of working capacity of mill),影响球磨机产量的主要因素：1)粉磨物料的种类、物理性质、入磨物料粒度及产品细度；2)规格和型式、仓的数量及各仓的长度比例、隔仓板形状及
35、其有效面积、衬板形状、筒体转速；3)研磨体的种类、装载量、及其级配；4)加料均匀程度及磨内的球料比；5)操作方法，如湿法或干法、开路或闭路；湿法磨中水的加入量、流速；干法磨中的通风情况；闭路磨中选粉机的选粉效率和循环负荷率等；6)是否加助磨剂。,常用的磨机产量计算公式为 Q=N0qc/1000=(t/h)（6133）式中，N0磨机粉磨物料所需功率，kw；q单位功率单位时间的产量，kg/kwh；c流程系数，开路时，c=1.0；闭路时，c=1.151.5。例题6-5：用39M闭路系统水泥磨粉磨干法回转窑熟料，磨制425#普通水泥，入磨物料粒度小于15mm，要求水泥0.08mm方孔筛筛余8%，试确定该水泥磨的产量。,解：由前述已知，n=17.6r/min，G=80t,D0=2.9m，V=55.9m3，查有关手册知，qc=4648kg/kwh。将上述数据代入式（6133），得Q=0.217.62.955.9=3536.5(t/h),作业：,1、比较各种粉磨的结构特点、工作原理、性能及应用。2、18002800mm球磨机的研磨体装填量、转速、需用电机功率（磨机有效容积为5.7m3,瓷球比重为3.9，填充率为45%）。,
