第八章磨礦與分級

GrindingandClassification

8.1球蘑機與棒磨機Ballandrollermills

8.2自磨機Autogenousmills

8.3分級機Classifiers

8/13/20251本章主要講磨礦設(shè)備的構(gòu)造、性能及應(yīng)用。以三種典型的設(shè)備為例。

教學(xué)方法：采用課堂講授與參觀實際設(shè)備相結(jié)合的方法。計劃用一學(xué)時參觀本學(xué)院211工程實驗室磨礦與分機設(shè)備。

磨礦設(shè)備分為球磨機、棒磨機、自磨機礫磨機等幾大類。

8/13/202528.1球磨機與棒磨機

Ballandmills

分類：球磨機-格子型（應(yīng)用較廣）、溢流型（應(yīng)用較廣）、錐型。

棒磨機-溢流型（應(yīng)用較廣）、開口型。8.1.1格子型球磨機構(gòu)造（見圖8-1）

由六部分構(gòu)成：筒體、給礦部分、排礦部分、中空軸、傳動部分、潤滑部分.

8/13/20253一筒體由鋼板卷制焊成，內(nèi)裝有襯板，有光滑與非光滑之分。其作用是保護筒體。一般半年到一年換一次。

二給礦部分由給礦器、中空軸等組成。給礦器分為：鼓式-多用于開路，蝸式-單勺、多勺，聯(lián)合式-鼓蝸聯(lián)合-用于第一段磨礦。中空軸：內(nèi)有螺旋葉片的內(nèi)套，作用有二，保護中空軸、將礦石送入筒內(nèi)。8/13/20254三排礦部分由格子?xùn)拧⒍松w筋條、排礦中空軸頸等組成。磨碎礦石經(jīng)格子?xùn)?，由筋條滔起進入中空軸排出。格子?xùn)抛饔茫鹤柚骨蚺懦?，排礦。

格子?xùn)排帕蟹绞剑狠椛錉钆帕?、同心圓排列、傾斜排列。

8.1.2格子型球磨機性能及應(yīng)用

一性能特點：

1排礦速度快，生產(chǎn)率高（比溢流型高20-30%，節(jié)電20-30%）

8/13/20255

2過粉碎現(xiàn)象輕-低水平排礦，內(nèi)儲存礦漿少，已磨碎細(xì)粒易及時排出。

3裝球多-不僅可大球還可小球，因有格子?xùn)?。具有良好的磨礦條件。

4構(gòu)造較溢流型復(fù)雜-多格子?xùn)?，占?jù)一定空間，減少有效容積。

二應(yīng)用

多用于兩段磨礦中的第一段或要求排礦較粗場合。

8/13/202568.1.3溢流型球蘑機的構(gòu)造性能及應(yīng)用

一構(gòu)造

與格子型構(gòu)造大致相同，主要區(qū)別在于排礦部分。它是靠礦漿液面本身高過中空軸的下邊緣而自流排出。

無需沉重的格子?xùn)?，為防止球和粗粒礦石同礦漿一起排除，中空軸內(nèi)鑲有反向螺旋葉片。

8/13/20257二性能特點：

1構(gòu)造相對簡單-無格子?xùn)?/p>

2磨礦細(xì)度高

3裝球相對較少4排礦速度慢、生產(chǎn)率低。

三應(yīng)用適用于第二段細(xì)磨或要求產(chǎn)品相對較細(xì)的場合。

8/13/202588.1.4棒磨機

主要講溢流型

一構(gòu)造

與溢流型球蘑機大致相同。但因其磨礦介質(zhì)為棒，為防止棒互相打擊變形，保證棒在筒內(nèi)有規(guī)則運動，在結(jié)構(gòu)上與球蘑機略有不同。

8/13/20259

1錐形端蓋曲率較小，內(nèi)側(cè)有平滑襯板。筒體有不平滑襯板-防止棒歪斜交錯。棒長比筒體短20-50mm。

2排礦端中空軸內(nèi)徑比同規(guī)格溢流型球蘑機要大-便于裝棒、檢修，同時也降低礦漿液面，加速排礦。二性能特點8/13/202510棒磨的特點是磨礦介質(zhì)間的‘線接觸’替代球磨的‘點接觸’，對物料的壓碎、磨剝作用替代球磨中介質(zhì)對物料的沖擊作用。故特別適合磨脆性物料-粗磨。其產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎現(xiàn)象輕-因大塊物料首先受到較大的壓碎作用，細(xì)?？奢^順利的通過給料端流向排料端。

三應(yīng)用

1適合粗磨、脆性物料。

2用于鎢、錫選廠，防止過粉碎危害。

3在處理較軟礦石時，常用它替代圓錐（短頭）機，配置簡單、成本低。

8/13/2025118.2自磨機

Autogenousmills

8.2.1概述

傳統(tǒng)的磨礦機雖然可靠、實用，但磨碎比小、段數(shù)多、成本高、材耗大。因而上世紀(jì)早期開始研究礦石的自磨，到60年代利用礦石互相粉碎、磨碎的技術(shù)有了很大發(fā)展。目前在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。自磨的種類分為干式、濕式和半自磨、礫磨等。

8/13/2025128.2.2干式自磨機結(jié)構(gòu)特點（見圖8-2）

由給料漏斗、筒體、排料漏斗、傳動裝置、基礎(chǔ)和潤滑系統(tǒng)等組成。

一筒體長徑比大：D/L=3左右

筒體短、中空軸短，使物料易給入、易分級，縮短了物料在筒體內(nèi)的停留時間，從而使Q提高。二端蓋與筒體垂直：其上有兩圈環(huán)狀波峰襯板，呈△形，可降低能耗，增大Q，產(chǎn)品粒度細(xì)，無偏析。

8/13/202513三筒體上有丁字形提升襯板：主要作用是把物料提升一定高度而后拋落，從而使物料間產(chǎn)生較大沖擊。8.2.3干式自磨機的主要磨碎作用

一自由落下時顆粒間的沖擊力。二由壓力狀態(tài)突然變?yōu)閺埩顟B(tài)時的瞬間應(yīng)力。三顆粒間的摩擦。

目前自磨技術(shù)的理論還不成熟，主要表現(xiàn)在上述三種作用以那種為主，專家各持己見，說法不一。

8/13/2025148.2.4干式自磨系統(tǒng)干式自磨機的排礦及分級用附屬風(fēng)路系統(tǒng)來完成，干式自磨機與附屬風(fēng)路系統(tǒng)構(gòu)成干式自磨系統(tǒng)。風(fēng)路系統(tǒng)由風(fēng)力運輸、風(fēng)力分級及空氣凈化系統(tǒng)來完成。

一風(fēng)路系統(tǒng)（見圖8-3）

1作用：排除物料、分級收集合格產(chǎn)品、凈化空氣。

2分類：正壓風(fēng)路系統(tǒng)（自磨分級處于正壓）與負(fù)壓風(fēng)路系統(tǒng)（自磨分級處于負(fù)壓）。

8/13/2025158/13/202516正壓式-密封困難、粉塵易溢入室內(nèi)、衛(wèi)生條件差。負(fù)壓式-密封容易、粉塵濃度小、衛(wèi)生條件好、應(yīng)用廣泛。

二負(fù)壓式風(fēng)路系統(tǒng)

1分類：閉路式-指運輸物料的氣流部分循環(huán)使用。開路式-氣流不循環(huán)，全部凈化后排除。

2閉路式（見圖8-3）

主風(fēng)機-主風(fēng)路系統(tǒng)，風(fēng)機出口至磨機入口段凈壓值僅小部分為正。

8/13/202517輔風(fēng)機-輔風(fēng)路系統(tǒng)，接在主風(fēng)機和磨機之間，其作用有二：一是避免不能沉降的少量細(xì)粒粉塵在風(fēng)路風(fēng)力系統(tǒng)中造成惡性循環(huán)（分出部分氣流，抽出粉塵，減少粉塵和水分在主風(fēng)路中造成惡性……）即解決從主風(fēng)機到磨機入口處風(fēng)路系統(tǒng)為正壓粉塵易溢出的問題。另一是使主風(fēng)路系統(tǒng)在負(fù)壓下工作，防止粉塵外溢。

3開路式（見圖8-4）

特點：除風(fēng)機出口處為正壓外，其余均為負(fù)壓。

8/13/202518(1)室內(nèi)粉塵濃度低；

(2)進入風(fēng)機的濃度小，對延長其壽命有利；

(3)無輔助風(fēng)路系統(tǒng)，設(shè)備少，配置緊湊。

全部風(fēng)流需凈化，因而，閉路多用于大型自磨機，開路多用于小型…。

8.2.5自磨機應(yīng)用特點

由上述可知，自磨機出現(xiàn)于第二次世界大戰(zhàn)期間，因鋼材緊張，到上世紀(jì)六七十年代已到高峰期。特別是濕式自磨遠(yuǎn)超過干式。

8/13/202519主要特點：

1粉碎比大-簡化粉碎流程，粗、中、細(xì)碎并在一起，經(jīng)濟效果顯著。

2選擇性粉碎作用強，在金剛石已都得到證實，在石棉上國內(nèi)尚無研究，國外資料介紹可用。

3降低鋼耗。

4減少產(chǎn)品泥化和鐵質(zhì)污染。

8/13/2025208.3分級機

Classifiers

分級機的作用與篩子類似，有預(yù)先分級、檢查分級和溢流控制分級。常用的與磨礦機配合使用的分級設(shè)備有：螺旋分級機、水利旋流器和篩子等。

8/13/2025218.3.1螺旋分級機

一分類：

據(jù)分級粒度粗細(xì)可分為-高堰式、低堰式和沉沒式。椐螺旋數(shù)目可分為-單螺旋和雙螺旋分級機。二螺旋分級機構(gòu)造（見圖8-5）1半圓形槽子；4放水閥2螺旋；5提升機構(gòu)3進料口；6中空軸8/13/202522三種分級機各自特點

1高堰式：溢流堰比下端軸承高，但低于下端螺旋的上邊緣。它適合與分離0.15-0.2mm的物料。通常用于第一段磨礦機的分級。

2低堰式：溢流堰比下端軸承中心低，分級面積小，只能用于洗礦或脫水，現(xiàn)已很少使用。

3沉沒式：下端螺旋有4-5周全部浸在礦漿中，分級面積大。一般可分出〈0.15mm的粒級，常用與第二段磨礦的分級。

8/13/202523四螺旋分級機的優(yōu)、缺點優(yōu)點：構(gòu)造簡單、工作平穩(wěn)可靠、操作方便、易與磨機自流連接、分級返砂含水低。

缺點：占地面積大、下端軸承易磨損、有被旋流器取代的趨勢。

8.2.2水力旋流器

一構(gòu)造（見圖）

水力旋流器上部呈圓筒形，下部呈圓錐形。上部中心管為溢流管，下部為沉砂管。

8/13/202524二工作原理

礦漿在0.4-3.5大氣壓從給礦管沿切線方向給入，在內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)，因而產(chǎn)生很大的離心力。在離心力和重力的作用下，較粗的顆粒被拋向器