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一、鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

勿需證明，一臺(tái)靜置不動(dòng)的磨機(jī)是不會(huì)產(chǎn)生磨礦作用的。只有磨機(jī)簡(jiǎn)體發(fā)生運(yùn)動(dòng)才會(huì)牽動(dòng)磨內(nèi)磨礦介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生磨礦作用。因此，磨機(jī)簡(jiǎn)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響著磨內(nèi)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就影響磨礦作用。

磨機(jī)內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受許多因素的影響，但影響最大的因素是磨機(jī)簡(jiǎn)體的轉(zhuǎn)速n(r／min)及磨內(nèi)鋼球的充填率ψ(％)。對(duì)磨內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所作的觀察試驗(yàn)說明：

(1)當(dāng)磨內(nèi)裝球且一定時(shí)，隨著磨機(jī)轉(zhuǎn)速的加快，磨內(nèi)的鋼球?qū)⒂蔀a落變拋落，甚至出現(xiàn)離心運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，說明鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與簡(jiǎn)體的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。

(2)當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，只裝一個(gè)球時(shí)只會(huì)在磨機(jī)最低位置跳動(dòng)，依次增加球數(shù)時(shí)，球在最低位置排列成一條線跳動(dòng)。一條線排滿接著排第二排、第三排、……，達(dá)到一定裝球量后，球荷在磨內(nèi)形成一斜坡，球升到坡頂時(shí)，沿被面滾下，呈瀉落式狀態(tài)。隨著球量的增加，球荷上升的高度增加，直到出現(xiàn)拋蕩運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此，球荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也與球的充填率ψ(％)密切相關(guān)。

(3)磨內(nèi)筒體的襯板形狀x也影內(nèi)著球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，襯板的凸棱高時(shí)，對(duì)球荷的提升力大，球技提升得高一些。平滑襯板則對(duì)球的提升作用弱。

(4)磨內(nèi)只裝鋼球的時(shí)候，鋼球之間滑動(dòng)厲害，如果裝進(jìn)礦砂，則阻止了鋼球之間的滑動(dòng)。即磨內(nèi)礦漿濃度C(％)也影響鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(5)即使均是鋼球，大鋼球滑動(dòng)厲害，小鋼球滑動(dòng)弱．鋼球中尺寸大者居內(nèi)層，尺寸小者居外層，即鋼球尺寸d也影響鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(6)磨機(jī)是干磨還是濕磨，乃至礦料的性質(zhì)等等均影響著磨內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此，磨內(nèi)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)u是個(gè)狀態(tài)函數(shù)，它依若干因素的變化而變化，可表示為：

u=f(n、ψ、χ、c、d…)

磨內(nèi)鋼球的狀態(tài)是一個(gè)變量狀態(tài)函數(shù)，使鋼球狀態(tài)很難用數(shù)學(xué)手段量化確定。它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)依變量參數(shù)而變，變量參數(shù)種類數(shù)多，則鋼球狀態(tài)也紛繁。而且不少因素對(duì)狀態(tài)的影響目前還難于用函數(shù)關(guān)系表達(dá)出來。有研究者拍攝了磨內(nèi)的球荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從中選出三種典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，見圖4—1—2。

二、各種鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的磨礦作用

前面己分析過，磨內(nèi)的鋼球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是紛繁的，從中確定了三種典型狀態(tài)，而三種典型狀態(tài)之間又有若干過渡狀態(tài)�，F(xiàn)分析三種典型狀態(tài)下的磨礦作用。

鋼球呈瀉落運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，球荷隨筒壁一起向上運(yùn)動(dòng)，到一定高度后從上沿斜坡該下。鋼球隨筒壁向上滾動(dòng)過程中及向下滾動(dòng)過程中，相互滾動(dòng)過程中相互研磨，被夾于球荷之間的礦粒被研磨至細(xì)。鋼球從斜坡液落至底腳襯板處，產(chǎn)生一定的沖擊作用，對(duì)礦粒有較強(qiáng)的沖擊破碎作用。所以，瀉落式下的磨礦作用以研磨為主，沖擊為輔。

鋼球呈拋落運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在鋼球上升過程中存在著鋼球與襯板及鋼球與鋼球之間的研磨作用，對(duì)礦石進(jìn)行研磨。當(dāng)鋼球上升到上方時(shí)向下作拋落，在拋落過程中，球與球之間及球與礦粒之間下落速度均相同，不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就不產(chǎn)生磨礦作用。但當(dāng)鋼球落到球荷底腳，鋼球?qū)ο旅娴囊r板及球荷形成強(qiáng)烈的沖擊，對(duì)礦粒產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊破碎作用，底腳區(qū)的鋼球運(yùn)動(dòng)很活躍，磨礦作用很強(qiáng)。所以，鋼球作拋落運(yùn)動(dòng)時(shí)磨礦作用以沖擊為主，研磨為輔。由于拋落式下鋼球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)較瀉落式下強(qiáng)，拋落式下的磨礦作用比瀉落式強(qiáng)。生產(chǎn)率也要大一些。

鋼球作離心運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鋼球與襯板之間及鋼球與鋼球之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就不對(duì)礦粒產(chǎn)生磨礦作用，因此，磨機(jī)的運(yùn)動(dòng)中應(yīng)該盡量避免離心運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的出現(xiàn)。