我國(guó)粗磨機(jī)鋼球尺寸偏大的原因  目錄導(dǎo)航：缺乏成熟的理論指導(dǎo)  球徑確定方法的誤差  經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)本身的誤差  我國(guó)國(guó)情及習(xí)慣的影響
 

要想科學(xué)合理地確定粗磨機(jī)的球徑，首先要分析我國(guó)粗磨機(jī)鋼球尺寸偏大的原因。導(dǎo)致粗磨機(jī)鋼球尺寸偏大的原因有理論方面的因素，也有實(shí)踐及人為的因素，具體如下。

(1)缺乏成熟的理論指導(dǎo)。

磨礦是選礦過(guò)程中影響因素最復(fù)雜的作業(yè)之一，因此要從理論上解決這個(gè)問題難度很大，現(xiàn)代固體力學(xué)雖然已經(jīng)能從理論上計(jì)算晶格間的結(jié)合能，且對(duì)固體中缺陷的影響也研究得很多，但仍然無(wú)法解決巖礦破壞強(qiáng)度的計(jì)算，對(duì)多種礦物及脈石雜亂結(jié)合在一起的礦石的破壞力，計(jì)算更是無(wú)能為力。巖礦的強(qiáng)度只有借助工程測(cè)量的方法才能確定，而且即使在巖礦強(qiáng)度已知的情況下，對(duì)在一定磨礦濃度下即在礦漿中鋼球所受到的力也很難量化，更何況還有襯板形狀、磨機(jī)裝球率等諸 多因素對(duì)鋼球尺寸的影響也無(wú)法量化，難于從理論上確定，只能借助經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來(lái)表達(dá)。因此，現(xiàn)代磨礦理論不可能找到磨礦機(jī)鋼球尺寸的純理論計(jì)算公式。到目前為止，磨礦機(jī)鋼球尺寸的計(jì)算公式多為經(jīng)驗(yàn)公式，半理論公式也極少。經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)自一定范圍的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可能適合少數(shù)幾個(gè)選廠的磨礦實(shí)際，但應(yīng)用范圍有 限，計(jì)算結(jié)果的精確性也受經(jīng)驗(yàn)因素的影響。且大多經(jīng)驗(yàn)公式僅 考慮一兩個(gè)因素，對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的磨礦過(guò)程想僅憑一兩個(gè)因素來(lái)確 定，顯然不可能準(zhǔn)確。同一經(jīng)驗(yàn)公式因參數(shù)選擇稍有不同，也可 能導(dǎo)致幾毫米乃至幾十毫米的誤差，使鋼球尺寸確定困難。國(guó)外 的經(jīng)驗(yàn)公式未必適合我國(guó)國(guó)情，國(guó)內(nèi)也有人提出經(jīng)驗(yàn)公式，但與 國(guó)外的大同小異。有些經(jīng)驗(yàn)公式中的某些因素采用理論推導(dǎo)，但本身的框架仍是經(jīng)驗(yàn)公式，如A-C公司的公式考慮了給礦粒度、 礦石機(jī)械強(qiáng)度、礦石密度、磨機(jī)直徑及轉(zhuǎn)速等五個(gè)重要方面，在歐美等國(guó)廣泛應(yīng)用，但限于公式本身仍存在缺點(diǎn)及技術(shù)習(xí)慣等原因，難于在我國(guó)應(yīng)用。段希祥推導(dǎo)的半理論公式，充分考慮了各種影響因素，計(jì)算結(jié)果較準(zhǔn)確，待別對(duì)細(xì)磨來(lái)講，誤差很小。但 用于粗磨球徑計(jì)算，誤差仍較大，須經(jīng)過(guò)修正后才能用于計(jì)算粗磨機(jī)的球徑。

(2)球徑確定方法的誤差。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)選礦界確定球徑的方法多數(shù)應(yīng)用前蘇聯(lián)拉蘇莫夫1948年提出的給礦最大粒度d₁(mm)與所需球徑Db的公式D_b=idⁿ_f,公式中球徑系數(shù)i及礦料性質(zhì)參數(shù)n必須通過(guò)試驗(yàn)方法確定。首先在實(shí)驗(yàn)室做兩組D_b與d_f 的關(guān)系試驗(yàn)，組成一個(gè)聯(lián)立方程組，然后求解聯(lián)立方程組得i及n值，再由i及n值求出這種礦料在現(xiàn)場(chǎng)條件下所需的球徑。由這種方法確定的i及n值誤差過(guò)大，由此決定了求出的鋼球直徑誤差過(guò)大。原因在于，對(duì)于不同粒度的礦粒，其力學(xué)強(qiáng)度差別較大。礦粒愈大，缺陷及微裂紋愈多，則礦石的強(qiáng)度愈低，1μm長(zhǎng)度的微裂縫，會(huì)使強(qiáng)度減小到原強(qiáng)度的1/100。反之，礦粒愈小，強(qiáng)度愈高。實(shí)驗(yàn)室所用的磨機(jī)較小，一般通過(guò)磨5mm以下的細(xì)礦粒的 磨礦試驗(yàn)求出公式中的i及n值。5mm以下的礦粒強(qiáng)度大，再由 此來(lái)計(jì)算10~25mm甚至更粗的強(qiáng)度差的礦粒所需的球徑，其結(jié)果必然偏大。而且工業(yè)生產(chǎn)條件下磨機(jī)直徑遠(yuǎn)大于試驗(yàn)室磨機(jī)，直徑大則鋼球拋得高，破碎能量密度高，不考慮此因素的影響，也是造成球徑過(guò)大的原因之一。若在工業(yè)條件下確定i及n值，不但試驗(yàn)量太大而無(wú)法進(jìn)行，而且生產(chǎn)條件易波動(dòng)，況且試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)因試驗(yàn)者經(jīng)驗(yàn)的影響而使球徑選擇的誤差加大。

(3)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)本身的誤差。

許多選礦廠出于省事，而且對(duì)鋼球尺寸在粗磨礦中所起的作用認(rèn)識(shí)不足，磨機(jī)裝球直接參照一些書中所列出的經(jīng)驗(yàn)球徑(表21所示)。表中的球徑值與表19所列的國(guó)外選礦廠粗磨球徑相比，這些經(jīng)驗(yàn)球徑明顯是偏大的。主要原因在于這些經(jīng)驗(yàn)球徑來(lái)源于五六十年代選廠磨礦實(shí)踐，而當(dāng)時(shí)的磨機(jī)直後均較小，只能以鋼球重量來(lái)彌補(bǔ)勢(shì)能的不足。而現(xiàn)在選廠多采用大直徑磨機(jī)，所以直接采用經(jīng)驗(yàn)球徑誤差也是較大的。

(4)我國(guó)國(guó)情及習(xí)慣的影響。

自六七十年代起，國(guó)外磨機(jī)大 型化現(xiàn)象十分突出，新建或改擴(kuò)建選廠的磨機(jī)直徑多數(shù)達(dá)到4~6m。由于磨機(jī)直徑大，鋼球提升高度大，鋼球勢(shì)能大，對(duì)礦粒傳 遞的沖擊作用強(qiáng)，充分彌補(bǔ)了球徑小的缺陷，因此國(guó)外大型磨機(jī) 中的最大球徑通常只有75～80mm，很少超過(guò)100mm。而我國(guó)選 廠磨機(jī)直徑多在3. 6m以下，僅少數(shù)幾家從國(guó)外引進(jìn)了直徑5m以上的球磨機(jī)。這固然與我國(guó)機(jī)械制造水平有關(guān)，也與未充分認(rèn)識(shí)到大型磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)有關(guān)。磨機(jī)直徑小，則磨機(jī)中鋼球的勢(shì)能低，必須增大球重即提高球徑來(lái)彌補(bǔ)勢(shì)能的不足，但球徑應(yīng)該增大到多少，具體到每一臺(tái)磨機(jī)究竟多大的球徑才是合適的，卻沒有一個(gè)科學(xué)的說(shuō)法。

 

另外，生產(chǎn)管理制度不嚴(yán)格也是造成球徑偏大的原因之一。操作人員出于方便，不執(zhí)行磨機(jī)的加球制度，只補(bǔ)加一種大球，使磨機(jī)內(nèi)球荷平均粒度逐漸加大，接近大球直徑；因管理不嚴(yán)格，對(duì)磨礦過(guò)程中出現(xiàn)的磨機(jī)"脹肚"現(xiàn)象，磨礦粒度不合格，不作洋細(xì)考察，一概簡(jiǎn)單地歸結(jié)為磨機(jī)中大球不足，于是加大大球補(bǔ)加的比例，這也是使我國(guó)粗磨球磨機(jī)球徑偏大的重要原因。