生產過程中鋼球球徑與級配的變化及補球
在生產過程中，球磨機因研磨體鋼球不斷磨損消耗，球徑與級配發生變化，根據變化的規律，定期進行補充球耗，是穩定磨機粉磨效率與產品質量的重要環節。因此，研究球磨機內鋼球直徑的磨損與鋼球級配變化規律及補球的方法，對提高粉磨效率具有重要的意義。
筆者對各級鋼球的磨損失重與鋼球球徑的磨損情況曾進行過細致的檢測，從試驗數據上分析鋼球徑向磨損與級配的變化情況；根據級配變化進行補球，現談一些粗淺的看法。
1 球徑的徑向磨損
試驗磨機為Φ2.2m×13m開流磨機第一倉，磨球為高鉻鑄鐵球，因同規格鋼球圓度不一，且相差較大，磨損值又小，直接測試直徑數據誤差較大，不易比較。為了數據的精確起見，故采用檢測重量的數據，即對同規格的鋼球，稱取一定個數的重量的平均值，然后根據鋼球的重量，計算鋼球的直徑。生產試驗前后、生產過程中各級鋼球平均重量的檢測情況與鋼球直徑的計算值，其結果列于表1、表2。
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規格（mm） |
原重（kg） |
計算直徑（mm） |
現重（kg） |
計算直徑（mm） |
失重（kg） |
失徑（mm） |
失重率（％） |
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100 |
4.172 |
100.56 |
3.605 |
95.78 |
0.567 |
4.78 |
0.136 |
|
90 |
3.129 |
91.36 |
2.690 |
86.87 |
0.439 |
4.49 |
0.140 |
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80 |
2.209 |
81.35 |
1.873 |
76.99 |
0.336 |
4.35 |
0.153 |
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70 |
1.444 |
70.60 |
1.214 |
66.64 |
0.230 |
3.96 |
0.159 |
從表1、2可以明顯看出，不論試驗前后，還是試驗過程當中，各級鋼球球徑的徑向磨損值是不同的。盡管高鉻鑄鐵球硬度高，磨損值較小，但鋼球的徑向磨損值仍有較大的差別。其徑向磨損值是隨著鋼球規格的增大而增大。呈規律性遞增趨勢。還可看出鋼球徑向磨損值，是大球大于小球，但從鋼球的重量磨損率上分析，是小球高于大球。
生產過程中，鋼球的徑向磨損值，對于新鋼球是初期磨損值大，后期磨損值小，各級鋼球基本一致。
2 球徑與級配的變化
生產過程中，鋼球不斷磨損消耗，需要進行定期的補充。按照一般周期性補充大規格鋼球的方法，對磨機不同周期進行補球，得出磨機球徑與級配的變化情況。現以500kg鋼球作為補球基數，補球周期計算公式如下。
式中：t——補球周期，h；
ΔG——補球重量，kg；
K——該磨每小時耗球量，試驗數為0.846kg/h。
將已知數據代入上式計算，補球周期為591h。
根據生產試驗檢測數據、各級鋼球的失重值和試驗運行時間，可計算出不同周期鋼球失重后的重量和鋼球直徑。在不同周期補充球耗后，磨內鋼球直徑與鋼球級配變化情況見表3，球徑的變化以計算值為準，鋼球級配的變化以原級配中各級鋼球的重量比例為準。
隨著時間的延長，球徑與級配重量的變化較為明顯，在研磨體裝載量基本穩定的情況下，各級鋼球直徑逐漸減小，級配重量比例發生變化，平均球徑也逐步降低。當鋼球磨損，球徑減小，球的規格尺寸下降近一級時，級配重量比例失調更為明顯，80mm級明顯減少。
鋼球級配重量比例的變化，平均球徑的降低，是生產中磨機粉磨效率逐漸降低的主要原因。鋼球級配重量比例失調對磨機粉磨效率的影響，比平均球徑降低的影響要大得多。平均球徑恢復原值已難以實現，但鋼球重量級配比例的變化，從補充鋼球的規格上適當進行調節是能夠實現的。這種方法為根據磨機內鋼球級配的變化，未補充球耗提供了科學依據，為穩定級配重量比例，提高磨機粉磨效率，創造了條件。
3 球耗的補充
補充球耗不僅是為了維持磨機內研磨體裝載量和平均球徑，更重要的是通過補充球耗來調節研磨體級配重量比例的變化，穩定磨機的粉磨效率，周期性補充級配中最大規格的鋼球，已不能滿足穩定鋼球級配重量比的要求，按照生產中級配的變化規律，應改進補球方法，方能達到穩定級配重量比例的目的。
根據生產過程中鋼球級配重量比例的變化情況，即運行中期，80mm級鋼球重量減少的情況，在初期補球時，就應當采取措施，適當補充90mm鋼球。初期增加90mm級量，中期時，逐步磨損過渡到80mm級球時，可彌補重量比減少的現象。是一種提前預防的辦法。到中期后，直接補充80mm球，能否符合磨機生產要求，有待今后生產中進行探討。
初期適當補充90mm球，對平均球徑的影響很小，對磨機的粉磨效率也無明顯影響，由于鋼球級配重量比例得到調節，對中期穩定磨機的粉磨效率是有利的。在生產中，我們曾根據磨機的生產情況，作過補充90mm球的多次試驗，實踐證明，對磨機粉磨效率并無明顯的影響。
4 小結
生產過程中，磨機內鋼球的磨損、球徑與級配的變化，是一項很復雜的過程，根據生產試驗中檢測的鋼球重量計算的鋼球球徑，在數據上比較準確的反映了球徑的徑向磨損情況。
由于各級鋼球的徑向磨損值不同，磨機內球徑與鋼球級配比例的變化更加復雜化，怎樣補充球耗，來滿足調節級配重量比例變化的要求，需要進行分析研究。
總之，根據鋼球徑向磨損與級配變化的規律，在補球規格上適當調節，穩定磨內鋼球級配重量比例，減少大的波動，是防止生產中磨機粉磨效率逐漸衰減，進一步提高粉磨效率的重要措施。
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