我國粗磨機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)驗數(shù)據(jù)本身的誤差  我國國情及習(xí)慣的影響
 

要想科學(xué)合理地確定粗磨機的球徑，首先要分析我國粗磨機鋼球尺寸偏大的原因。導(dǎo)致粗磨機鋼球尺寸偏大的原因有理論方面的因素，也有實踐及人為的因素，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)能從理論上計算晶格間的結(jié)合能，且對固體中缺陷的影響也研究得很多，但仍然無法解決巖礦破壞強度的計算，對多種礦物及脈石雜亂結(jié)合在一起的礦石的破壞力，計算更是無能為力。巖礦的強度只有借助工程測量的方法才能確定，而且即使在巖礦強度已知的情況下，對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、磨機裝球率等諸 多因素對鋼球尺寸的影響也無法量化，難于從理論上確定，只能借助經(jīng)驗參數(shù)來表達(dá)。因此，現(xiàn)代磨礦理論不可能找到磨礦機鋼球尺寸的純理論計算公式。到目前為止，磨礦機鋼球尺寸的計算公式多為經(jīng)驗公式，半理論公式也極少。經(jīng)驗公式來自一定范圍的經(jīng)驗總結(jié)，可能適合少數(shù)幾個選廠的磨礦實際，但應(yīng)用范圍有 限，計算結(jié)果的精確性也受經(jīng)驗因素的影響。且大多經(jīng)驗公式僅 考慮一兩個因素，對錯綜復(fù)雜的磨礦過程想僅憑一兩個因素來確 定，顯然不可能準(zhǔn)確。同一經(jīng)驗公式因參數(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。國外 的經(jīng)驗公式未必適合我國國情，國內(nèi)也有人提出經(jīng)驗公式，但與 國外的大同小異。有些經(jīng)驗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)驗公式，如A-C公司的公式考慮了給礦粒度、 礦石機械強度、礦石密度、磨機直徑及轉(zhuǎn)速等五個重要方面，在歐美等國廣泛應(yīng)用，但限于公式本身仍存在缺點及技術(shù)習(xí)慣等原因，難于在我國應(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，計算結(jié)果較準(zhǔn)確，待別對細(xì)磨來講，誤差很小。但 用于粗磨球徑計算，誤差仍較大，須經(jīng)過修正后才能用于計算粗磨機的球徑。

(2)球徑確定方法的誤差。

長期以來，我國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必須通過試驗方法確定。首先在實驗室做兩組D_b與d_f 的關(guān)系試驗，組成一個聯(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)場條件下所需的球徑。由這種方法確定的i及n值誤差過大，由此決定了求出的鋼球直徑誤差過大。原因在于，對于不同粒度的礦粒，其力學(xué)強度差別較大。礦粒愈大，缺陷及微裂紋愈多，則礦石的強度愈低，1μm長度的微裂縫，會使強度減小到原強度的1/100。反之，礦粒愈小，強度愈高。實驗室所用的磨機較小，一般通過磨5mm以下的細(xì)礦粒的 磨礦試驗求出公式中的i及n值。5mm以下的礦粒強度大，再由 此來計算10~25mm甚至更粗的強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)條件下磨機直徑遠(yuǎn)大于試驗室磨機，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，也是造成球徑過大的原因之一。若在工業(yè)條件下確定i及n值，不但試驗量太大而無法進(jìn)行，而且生產(chǎn)條件易波動，況且試驗結(jié)果也會因試驗者經(jīng)驗的影響而使球徑選擇的誤差加大。

(3)經(jīng)驗數(shù)據(jù)本身的誤差。

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

(4)我國國情及習(xí)慣的影響。

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

 

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)行磨機的加球制度，只補加一種大球，使磨機內(nèi)球荷平均粒度逐漸加大，接近大球直徑；因管理不嚴(yán)格，對磨礦過程中出現(xiàn)的磨機"脹肚"現(xiàn)象，磨礦粒度不合格，不作洋細(xì)考察，一概簡單地歸結(jié)為磨機中大球不足，于是加大大球補加的比例，這也是使我國粗磨球磨機球徑偏大的重要原因。