基本介紹
- 中文名：溢流球磨機
- 類型：格子型球磨機和溢流型球磨機
- 組成：筒體、端蓋、主軸承、中空軸頸等
- 用途：磨礦
特點,磨礦效果,效果分析,應對策略,傳動方式,
特點
溢流型球磨機的構造如下圖所示。主要由筒體、端蓋、主軸承、中空軸頸、傳動齒輪和給礦器等部分組成。溢流型球磨機排礦速度較慢，大密度的礦粒不易排出，容易產生過粉碎現象。筒體1用厚給15-36mm的鋼板焊接而成，在筒體的兩端焊有鑄鋼製造的法蘭盤，用螺栓將端蓋2和3與法蘭盤連線在一起，二者須精密加工和配合，因為承載磨礦機質量的中空軸頸焊在端蓋上。在筒體上開有1-2個人孔，供檢修和更換襯板用。筒體和端蓋內部敷設有襯板5。
端蓋上的中空軸頸支承在主軸承4上。主軸承常用的是滑動軸承，其直徑很大，但長度很短。軸瓦用巴氏合金澆鑄，與一般滑動軸承不同之處在於僅僅下半部有軸瓦。整個軸承除軸瓦用巴氏金澆鑄外，其餘用鑄鐵製成。由於球磨機的跨度和載荷很大，將發生一定程度的撓曲，而且製造和裝配的誤差也難以保證準確的同心度，因此主軸承製成自動調心滑動軸承，為防止軸瓦轉位過大而從軸承座中滑出，在軸承座與軸瓦的球面中央放一圓柱銷釘。
主軸承是球磨機的一個關鍵部件，必須充分重視其潤滑，一般採用稀油集中循環潤滑，油流經泵分四路壓入主軸承和傳動軸承中，然後排到軸承底部的排油管道，再流回油箱。對中、小型球磨機，則有採用油環自動潤滑、油杯滴油潤滑或者採用固體潤滑劑等方式。有的選礦廠設定有斷油自動報警裝置，以保證潤滑的可靠性。
球磨機通過兩端的中空軸支承在主軸承上，兩個中空軸對頸中，有一個可以在主軸承上軸向伸縮，另一個是固定的。由於球磨機的齒輪傳動會產生向力，在設計時使一個中空軸頸帶有兩個凸肩，凸肩之間的距離恰好等於軸瓦的長度，從而防止發生軸向運動。另一個中空軸頸不帶凸肩，其長度大於軸瓦長度給5-25mm,當筒體受熱而伸長或由於載荷使筒體撓曲時，可以在一定範圍內自由伸縮。一般選擇靠近傳動齒圈的軸頸為固定的中空軸頸。中空軸頸內裝有錐形襯套9和軸承襯套10，中空軸頸與內套之間配合要求嚴密，並加以必要的密封。為了使球磨機內礦漿面有一定的傾斜度，排料端中空軸頸的內直徑稍大於給料端中空軸頸的內徑。中空軸頸的內表面可以是平滑的表面或帶有螺旋葉片，給礦端中空軸頸內的順向螺旋葉片用以運輸物料；排料端中空軸頸內的反向螺旋葉片可使粗粒物料返回和防止小球跑出。
傳動大齒圈固定於排礦端的筒體上，與小齒輪6嚙合，電動機通過小齒輪和大齒圈將筒體帶動。球磨機的傳動方式根據磨機規格不同有如下幾種；
（1）同步電動機傳動。大型球磨機採用低速同步電動機直接帶動球磨機的小齒輪，小齒輪再帶動大齒圈使球磨機轉動。優點是傳動效率高、占地面積小、維修方便和改善電網的功率因數，但同步電動機售價較高，而且需直流電源。
（2）異步電機齒輪減速器傳動。大、中型球磨機採用異步傳動，齒輪減速器帶動小齒輪、大齒圈而驅動球磨機。優點是異步電動機價格便宜，但多用了一大套大型減速器。
（3）異步電機三角皮帶傳動。小型球磨機採用異步電動機通過三角皮帶帶動小齒輪，大齒圈而驅動球磨機。其缺點是傳動效率低，占地面積大，維修複雜。
磨礦效果
效果分析
（1） 破碎粒度
破碎粒度大小，在生產中應根據磨礦細度的要求，隨時觀察球磨機的入料粒度。若在生產中球磨機，給礦粒度大小發生變化，分級機溢流堰高低影響礦砂的沉澱區大小，用插木扳的方法來調整分級機溢流堰高低。有時經礦泥長期堆積，最終要求礦石的破碎粒度為-12mm。必須對破碎系統進行監督，在分級機兩邊沿焊接一定高度的角鐵，格篩篩孔的調整是關建，可自然提高溢流堰的高度。須馬上反映到碎礦工段，適當對部分分級機溢流堰高低進行調整。
（2） 分級機葉片磨損
嚴格執行設備巡查制度，若葉片磨損嚴重，操作人員在操作過程中又不太留意，相對返砂量相對大，水流較為平緩，相對也是礦砂沉澱區大了，及時更換磨損的葉片。分級機上開口低，會造成磨礦細度變粗。因此，返砂量相對大，也會影響分級機壽命。相對是礦砂沉澱區大了，同樣也會影響磨礦作業，磨礦細度相對變細，相當於返砂量減小，分級機上開口大，返砂量會增大。另外，磨礦細度相對細，分級機葉片磨損後，磨礦細度相對變細。分級機下開口大，分級機下開口低，返砂量也將大，磨礦細度相對細。在設備安裝期間現場確定，操作過程中應定期檢查葉片磨損情況，設備安裝中分級機開口大小高低沒有調整好。例如，對於葉片磨損現象，煙臺鑫海礦機採用獨特材料溝槽式環形襯板，增加了球礦接觸表面，加強研磨作用，且對礦石有提升能力，減小了能耗，磨礦作用有了很大提高。
（3） 主軸提升
分級機主軸提升的高度，就會導致返砂量較正常情況少。若主軸長時間沒有清理加油，由於分級機中的礦砂沒有清理乾淨，也是影響返砂量及磨礦細度的一個重要因素。有時在設備檢修完後，在長時間沉積下。在下放分級機主軸時，一般正常生產要求分級機主軸放到位。礦泥沉積較實，沒有把主軸完全放下，所以在操作過程中應多加注意。此外，若不仔細，也會導致主軸不能完全放下。
（4） 給水量
在給礦量一定的情況下，排礦口處沖水大小、給礦量大小直接影響磨礦細度，在沒有實現磨礦自動化的情況下，水量的大小，直接由球磨操作人員手動調節。因為這兩處的水流量較大，增大與減小很難看出，必須進行細緻觀察與細微地調整。球磨機給水增大，磨礦濃度變稀，磨礦細度會變粗；相反，球磨機給水減小，磨礦濃度變大，磨礦細度會變細。球磨機排礦口處沖水變大，溢流變稀，溢流細度變細。相反，球磨機排礦口處沖水變小，溢流變濃，溢流細度變粗。
（5）礦石硬度
不同的礦石，皮帶由於長時間磨損可能會漏礦，其硬度不相同，漏下的大多情況下是粉礦，特別是來自金鼎礦的礦石硬度相對大，集中進行添加，這一因素相對於同一礦石是固定的，會造成球磨機給礦不均勻，也無法進行調整。另外在球磨機皮帶給礦處，在滿足選礦工藝技術要求的前提下，這部分漏礦必須儘可能及時地補加到球磨機里，可進行合理配礦，若長時間堆放，儘可能使礦石大小均勻，引起生產不穩定。但在生產中，粉狀礦、塊狀配比合理平穩。
應對策略
1 瓦軸過熱
在由於磨料在運轉中，由於球面瓦具有自動調節中空軸與軸瓦同軸度的功能，磨料的溫度，由上往下逐漸減輕，使筒體軸向產生熱變形而引起熱脹，形成弧形導油槽和逐漸縮小的楔形間隙，停機引起冷縮等現象，將已拉起的毛刺磨光、磨平。然後將軸襯兩邊瓦口部位進行刮修，都有可能使軸瓦因受軸向力而發熱。用細油石對軸頸進行打磨，以防軸瓦面被拉傷，只用砂布背面經行數次打磨。
2大齒圈翻面使用
在筒體上拆卸原大齒輪，修研原非嚙合齒面，拆卸中儘量保證螺孔孔徑和上下表面不出現傷痕。打開剖分齒輪，磨掉毛刺及劃痕，釋放應力，組裝兩半齒輪，重新修研兩邊對口表面、將銹點、銷孔和螺孔、棱邊變形等缺陷修整光滑。將大齒輪翻轉180°吊裝到筒體上，每邊先擰緊 2 個螺栓，對口接合面應緊密貼合，檢查兩半齒輪對口處的齒距，降低大齒輪的徑向誤差。
3 筒體產生裂紋
焊縫不符合焊接標準，其受力最大的部位位於筒體兩端，也有可能產生裂紋。可直接導致焊縫的斷裂，根據筒體受彎應力和剪應力的分析，除採用過渡鋼板外，因此，端板與筒體的焊接至關重要。利用球磨機自重，防變形板焊在筒體最高處，覆在裂紋上，應到磨內對焊縫根部進行清根處理，焊縫的裂開使筒體外脹，恢復原位後清除原焊道。磨外焊接完畢，若直接焊接，勢必在以後的生產中再次引起斷裂。並施焊，以消除內應力。
傳動方式
有下述三種：
（1）電動機通過小齒輪和大齒圈傳動。
（2）中心傳動，即電動機通過減速器帶動中空軸頸的延長部分。
（3）電動機的轉子直接裝在筒體或中空軸頸的延長部分上，定子固定於地基上，構成所謂“無齒輪傳動”。此時，採用超低速同步電動機，其轉速等於球磨機的轉速，適用於傳動功率7500kw以上。
球磨機的給料是由給礦器8完成的。給礦器固定於球磨機的中空軸頸上並隨中空軸頸一起傳動。常用的給礦器有鼓形、蝸形和聯合給礦器三種。
鼓式給礦器如下圖所示，只用於給料位置高於球磨機軸線的場合。它一般用於開路磨礦，將破碎產品送進球磨機磨碎。它由筒體1、蓋子2、和帶有扇形孔的隔板3組成，三者用螺釘固定聯接。筒體由鑄鐵製成，或用鋼板焊接，在內部有螺旋形隔板。蓋子2是截錐形短筒，左方為進料孔。當物料由此給入後，經過隔板的扇形孔進入筒體，由筒體內部的螺旋形舉板將物料舉起，自右方送進球磨機的中空軸頸內。這種給料器的給料粒度可達70mm.
蝸式給礦器是一個螺旋形的勺子如圖所示， 在隨同球磨機一起傳動時，從下面的礦槽中將礦石舀入勺子1的螺旋形狀，轉動時使物料沿勺子內壁逐漸向勺底滑動。勺底處的側壁上有一個圓孔，恰與球磨機的中空軸頸的孔對齊，礦石經側壁孔和中空軸頸進進球磨機內。給礦器的外殼由鋼板焊成，內部鑲有襯板。在勺子末端裝有可更換的勺頭2，勺頭由高錳鋼或合金鑄鐵製成。蝸式給礦器有單勺、雙勺等形式，用於兩段磨礦的第二段。它能將返砂從低於球磨機軸線的位置舀起來並提升送進球磨機。
聯合給礦器是鼓式給礦器和蝸式給礦器聯合起來的給礦器，如下圖所示，筒體1和蓋子4與鼓式給礦器相似，而勺子2和勺頭3又與蝸式給礦器相似。粗料給料可通過蓋子4的孔直接由螺旋形隔板提升後進入中空軸頸。在返砂槽中的返砂由勺子舀起後經筒體的螺旋形隔板送入中空軸頸。聯合給礦器適用於閉路磨礦流程。
球磨機的筒體、端蓋、中空軸頸等處都敷有襯板。筒體襯板除保護筒體外，還對磨礦介質的運動規律和磨礦效率有影響，當襯板較平滑時，對磨礦介質的提升作用較弱，衝擊作用較小，而研磨作用較強。襯板還要求耐磨損。由於介質和礦漿的衝擊、研磨和沖刷腐蝕造成了襯板的磨損，除了襯板的材質和形狀外，磨損還與給礦粒度、礦石可磨性、鋼球大小、筒體直徑、球磨機的轉速以及礦漿的腐蝕性等因素有關。
襯板的材質有高錳鋼、高鉻（白口）鑄鐵、橡膠等。中錳球墨鑄鐵（含Mn7%-9%,Si3.4%-4%,C3.2%-3.6%）的壽命不低於高錳鋼，但成本低得多。襯板厚度一般為50-130mm,與筒殼之間有10-14mm的間隙，用膠合板、石棉墊、塑膠板或橡膠鋪在其中，用來緩衝鋼球對筒體的衝擊。襯板用螺栓固定在筒體上，螺帽下面有橡膠環和金屬墊圈，以防止礦漿漏出。
襯板的形狀多種多樣，如圖所示。按其表面形狀可分為平滑和不平滑兩類。不平滑襯板可使磨礦介質提升到較高的高度再落下，並且對鋼球和礦石較強的攪動，因而適用於粗磨。平滑襯板由於鋼球與襯板之間的相對滑動較大，因而產生較多的研磨作用而適用於細磨。
圖1-6-5中，a、b、c和g是直接用螺栓固定在筒體上的單塊襯板；d、e是用鋼楔條螺栓固定在筒體上的襯板，後兩者的優點是易於安裝；長條形襯板f不用螺栓，而是靠端蓋襯板的擠壓固定的。
端蓋襯板是用筒體襯板相同的材料製成，通常製成扇形，以便安裝在端蓋內表面上。
下圖中，h、i是橡膠襯板，橡膠襯板的形狀一般由橡膠壓條和平襯板兩部分組成。球磨機常用的橡膠壓條有方形（粗磨形i）、標準型和K型（細磨型h）。方形壓條對磨礦介質的推舉力較強，平襯板部分較厚，以產生衝擊作用，適用於粗磨。當磨礦粒度很細時，應採用K型壓條，由於其前端是圓弧形，比較光滑，對磨礦介質的推舉力減弱，磨礦介質的拋落和衝擊作用較小，但在磨礦介質隨筒體向上運動的瞬間，磨礦介質壓力增加，適用於細磨，產生較多的新生的表面積。
當電動機通過小齒輪和大齒輪將筒體帶動時，物料經給料器通過中空軸頸從左端給入筒體。筒體內裝有一定質量的鋼球作為磨礦介質。物料受到鋼球的作用而磨碎，然後經排礦端的中空軸頸排出機外。由於磨碎產品經中空軸頸溢流排出，故這種球磨機稱為溢流型球磨機，是一種廣泛套用的球磨機。
