При использовании шаровых мельниц специалисты без большого опыта часто сталкиваются с проблемой: как добавить стальные шары в мельницу? шаровая мельница в зависимости от пропорции размера стального шарика? Это в основном зависит от различных свойств шаровая мельница, такие как: размер диаметра, твердость руды, размер частиц руды шаровой мельницы, твердость стального шара (качество), скорость шаровой мельницы и другие факторы.
I. Основные принципы определения размеров стальных шаров
Твердость материала: Чем тверже измельчаемый материал, тем крупнее должны быть стальные шарики.
Диаметр мельницы: Для более крупных мельниц большая сила удара требует использования стальных шаров меньшего размера.
Тип раздела: При использовании двухсекционных перегородок стальные шарики должны быть меньше, чем те, которые используются в односекционной перегородке с такой же разгрузочной секцией.
Распределение мячей: Обычно используется четырехуровневое распределение шаров. Это означает, что шары большего и меньшего размера используются в меньших количествах, в то время как шары среднего размера более распространены. Другими словами, «меньше на двух концах и больше в середине».
II. Соотношение стальных шаров для высокой эффективности измельчения
Для оптимальной эффективности измельчения идеальным считается следующее соотношение стальных шаров. Такой баланс обеспечивает наиболее экономичную работу шаровой мельницы:
| Диаметр стального шарика (мм) | Φ100 | Ф80 | Ф60 | Ф40 | Ф20 |
| Масса/общая загрузка (%) | 7.50% | 6.90% | 33.50% | 30.10% | 22% |
III. Как добавлять стальные шарики на основе пропорций размеров
Когда новая шаровая мельница устанавливается впервые, она проходит период обкатки. В течение этого времени начальная загрузка стальных шаров должна составлять около 80% от максимальной производительности мельницы. Стальные шары можно добавлять пропорционально их размеру (например, Φ120 мм, Φ100 мм, Φ80 мм, Φ60 мм, Φ40 мм), регулируя в зависимости от эксплуатационных потребностей мельницы.
Загрузка и сортировка стальных шаров в шаровых мельницах
Объем загрузки стального шарика: Общая загрузка шаров варьируется в зависимости от модели шаровой мельницы. Например, шаровая мельница MQG1500×3000 (производительность обработки 100-150 тонн) имеет максимальную загрузку шаров 9,5-10 тонн. При добавлении стальных шаров в первый раз распределение обычно следующее:
- Большие шары (Φ120 мм и Φ100 мм): 30%-40%
- Средние шары (Φ80 мм): 30%-40%
- Маленькие шарики (Φ60 мм и Φ40 мм): 30%
Вес добавляемых стальных шариков должен зависеть от их качества. Предпочтительны высококачественные, износостойкие стальные шарики. Идеальное количество стальных шариков составляет 0,8 кг на тонну руды для шариков хорошего качества, в то время как для обычных стальных шариков может потребоваться 1-1,2 кг на тонну руды.
Соотношение размеров стального шарика: Размер добавляемых стальных шаров зависит от диаметра шаровой мельницы:
- Для мельниц диаметром менее 2500 мм используйте шары Φ100 мм, Φ80 мм и Φ60 мм.
- Для мельниц диаметром более 2500 мм используйте шары Φ120 мм, Φ100 мм и Φ80 мм.
IV. Выбор износостойких мелющих тел (мелющих шаров)
В 1994 году китайская промышленность строительных материалов установила стандарт JC/T535-94 «Литые мелющие шары из хромового сплава для промышленности строительных материалов». Позднее он был уточнен с помощью национального стандарта GB/T17445-1998 «Литые мелющие шары», который описывает химический состав, механические свойства, технические характеристики и методы проверки для высокохромистых шаров, среднехромистых шаров, низкохромистых шаров и шаров из бейнитного ковкого чугуна.
V. Свойства высококачественных мелющих шаров
Мелющие шары хорошего качества должны обладать следующими основными свойствами:
Носить Сопротивление: Мелющие шары должны быть устойчивы к различным формам износа, включая резание, деформацию и усталостное шелушение. Для режущего износа важна высокая твердость. Для деформационного и усталостного износа шары должны иметь высокую усталостную прочность при деформации, контактную усталость и ударную усталость.
Ударная вязкость: Мелющие шары должны обладать превосходной ударопрочностью, не разрушаясь при многократных ударах.
Прокаливаемость: Шары, особенно большие (Φ100 мм), должны иметь равномерную твердость по всей поверхности, чтобы предотвратить потерю круглости и обеспечить постоянную производительность.
Металлургическое качество: Высококачественные мелющие шары должны изготавливаться в соответствии с указанными стандартами без дефектов литья, таких как включения шлака или песка.
Для камер грубого помола рекомендуются шары с высоким содержанием хрома, а для тонкого помола можно использовать шары с низким содержанием хрома. При мокром помоле предпочтительны шары с низким содержанием хрома или кованые стальные шары, поскольку износостойкость шаров с высоким содержанием хрома менее эффективна в коррозионных условиях. Для повышения износостойкости лучшим выбором считаются литые шары из металла.
VI. Оптимизация системы загрузки мячей
Хорошо спроектированная система загрузки шаров имеет решающее значение для эффективной работы мельницы. Она включает в себя несколько факторов:
- Качество стального шарика: Это относится к плотности, твердости и износостойкости стальных шариков.
- Размер стального шарика: Шары большего диаметра создают большую ударную силу, в то время как шары меньшего диаметра помогают измельчать более мелкие частицы руды за счет увеличения количества ударов в единицу времени.
- Скорость наполнения мяча: Чем меньше диаметр мяча (при постоянной скорости наполнения), тем больше количество мячей и, следовательно, тем чаще удары.
Для твердых, крупных руд требуются шары большего диаметра и высокой плотности для лучшего измельчения. Однако для мелких частиц руды требуются шары меньшего размера для повышения эффективности измельчения. В настоящее время некоторые обогатительные фабрики в Китае добавляют стальные шары диаметром 100 мм независимо от размера руды, что неэффективно и приводит к чрезмерному переизмельчению и повышенному расходу стальных шаров. Шары большего размера изнашиваются быстрее, что приводит к более высоким затратам.
Предложения по замене шариков с низким содержанием хрома и кованых шариков на шарики с высоким содержанием хрома
Поскольку отрасли промышленности стремятся к технологическому прогрессу для повышения производительности и снижения затрат, замена шариков из кованой стали с низким содержанием хрома на шарики с высоким содержанием хрома становится важной инновацией.
Хотя шары с низким содержанием хрома и кованые стальные шары широко используются в таких отраслях, как производство цемента, тепловые электростанции и добыча железной руды, их износостойкость часто недостаточна. Некоторые отечественные производители пытались заменить шары с низким содержанием хрома и кованые шары литыми шарами с высоким содержанием хрома. Однако эти усилия были затруднены низким качеством продукции, отсутствием износостойкости и периодическими поломками, что делало их экономически нецелесообразными.
Несмотря на эти проблемы, замена низкохромистых и кованых шаров на высокохромистые шары представляет собой большой шаг вперед, особенно в отраслях с жесткими условиями фрезерования. Для предприятий, нацеленных на рост, необходимо постоянное улучшение качества продукции и снижение затрат, чтобы получить все преимущества.
На многих зарубежных рынках литые шарики из сплава с высоким содержанием хрома уже являются стандартом. Наши исследователи разработали высокотвердые шарики с высоким содержанием хрома, которые обеспечивают отличную износостойкость, ударопрочность и коррозионную стойкость. Благодаря оптимизации химического состава и процессов термообработки эти шарики достигают:
- Твердость (HRC) более 56
- Ударная вязкость ≥4Дж/см²
- Устойчивость к падениям более 10 000 раз
- Износостойкость более чем в два раза выше, чем у стандартных шариков с низким содержанием хрома
Это нововведение подчеркивает превосходную износостойкость высокохромистых шаров, позиционируя их как будущее мелющих тел в отрасли.
VII. Ключевые параметры двухэтапного метода распределения мячей
При использовании метода двухступенчатого распределения шаров в мельницах необходимо учитывать несколько важных параметров:
Большой диаметр шара: Подобно многоступенчатому распределению шаров, выбор большого диаметра шара зависит от размера частиц материала, подаваемого в мельницу. Однако в двухступенчатом методе диаметр основан на репрезентативном размере частиц, который является размером частиц, составляющих наибольшую долю материала. На практике вторичный диаметр шара из многоступенчатого распределения может служить в качестве справочного значения. Например, если максимальный диаметр шара в многоступенчатом распределении составляет 100 мм, для вторичного распределения шаров будет выбран стальной шар Φ90 мм.
Коэффициент мяча: Соотношение между большими и маленькими шариками должно быть сбалансировано, чтобы гарантировать, что добавление меньших шариков не повлияет на скорость заполнения больших. Обычно маленькие шарики должны составлять от 3% до 5% веса больших шариков. В практических приложениях рекомендуется начинать с нижнего предела (3%) и корректировать в соответствии с конкретными условиями производства.
Диаметр малого шара: Размер маленьких шариков зависит от зазора между большими шариками, то есть он связан с диаметром больших шариков. Согласно отраслевым рекомендациям, диаметр маленьких шариков должен быть между 13% и 33% диаметра больших шариков.
