研磨机和研磨球的类型、选择和工作原理

研磨球的类型

球磨机和研磨球

立式搅拌磨

立式砂磨机

卧式砂磨机

卧式棒销式砂磨机

卧式双动力砂磨机

立式纳米砂磨机

美卓立磨机

美卓（Metso）公司的立磨机（VERTIMILL）研发于1980年，机械结构非常简单。

螺旋式搅拌器边缘线速度约为3~5m/s；研磨介质：钢球或陶瓷球（12~30mm）。

多用于二段磨矿、再磨等作业，可接受粗至几个mm的给矿粒度。

Eirich Tower Mill

爱立许（Eirich）公司塔磨机研发始于19世纪50年代，由干法磨矿设备发展演变而来。

相对于普通球磨机，可降低30%~40%的能耗和70%左右空间；搅拌器边缘线速度在~5m/s左右；研磨介质主要为钢球。

Stirred Media Detritor (SMD)磨机

SMD磨机是Metso公司生产的一种以放射状直棒作为搅拌器的立式搅拌磨。

磨机筒体为八面体形，研磨室高度与直径比为1:1；棒端线速度约为11m/s；筒体上方为筛板，只允许产品通过，将介质留在研磨室；介质粒径通常为1~3mm陶瓷珠、河砂、卵石等。

ISA磨机（艾砂磨机）

ISA磨机是一种卧式搅拌磨机，由澳 大 利 亚 Mount Isa 矿 山 与 德 国Netzsch公司共同研制。

ISA磨机有8个安装在悬臂轴上的带孔 圆 盘 ， 圆 盘 的 周 边 转 速 可 达21~24m/s；介质直径＜3mm、充填率80%，矿浆浓度50%左右，矿浆体积 占 比 20% ， 其 给 矿 压 力 0.1 ～0.2Mpa。

JM系列立磨机

JM系列立磨机是长沙矿冶研究院研发的一种立式螺旋搅拌磨机。

磨机筒体直径与高度比为1:5~1:6；调浆后用泵打入磨机内部，给料粒度较粗时，从上部给入；给料粒度较细时，一般从磨机下部给入。

KLM系列立磨机

KLM系列立磨机是北京矿冶研究总院研发的一种立式螺旋搅拌磨机。

KLM系列大型立磨机主要由电机装置、减速机、螺旋体以及筒体部件等部分组成，此磨机可广泛应用于工业矿物的再磨、细磨和超细磨领域。

陶瓷球在搅拌磨机中的应用

主要结构参数

介质分离器类型：静态/ 动态

研磨介质的介绍以及影响砂磨效率的因素分析

研磨珠的密度

通常情况下，比重越大的研磨珠，冲量越大，研磨效率越高，而对砂磨机的接触件(内缸、分散盘等)磨损相对比较大，所以浆料的粘度和流量的配合成为关健。低密度研磨珠适合低粘度的浆料，高密度的研磨珠适合高粘度的浆料。

研磨珠的硬度

研磨珠的硬度 硬度越大的研磨珠，珠子的磨损率理论上越低。如从研磨珠对砂磨机的接触件(分散碟、棒销和内缸等)磨损情况来看，硬度大的研磨珠对接触件的磨耗性虽大些，但可通过调节珠的填充量，浆料的粘度、流量等参数以达最佳优化点。

研磨珠的粒径

研磨珠的大小决定了研磨珠和物料的接触点的多少，粒径小的珠子在相同的容积下接触点越多，理论上研磨效率也越高；另一方面，在研磨初试颗粒比较大的物料时，例如对于100微米的浆料，D=1mm的珠子未必胜用，原因是小珠子的冲量达不到充分研磨分散的能量，此时应采用粒径较大的珠子。

研磨介质粒径

关于研磨介质均匀度研究者结论不一，一种说法认为研磨介质直径应一致。从动力学的角度看，当介质直径一致时，体积相同，则质量相等，即m1=m2 ，在运动中可获得相同的动量m1v1=m2v2；m1>m2时，m1v1>m2v2，两球相撞时大球将小球撞开，造成大球追小球的情况，磨效会降低。另一种说法与前面的结论恰好相反。从几何学的角度考虑，认为不同直径研磨介质混装，小介质填充了大介质的空隙位置，增多了介质的接触点，因而可提高磨效 。

另外，研磨物料最终的粒径是和研磨盲区（空隙）决定的，如果研磨介质的尺寸分布更窄，那研磨出来的物料粒度分布也相对更窄。

研磨介质球光洁度

研磨介质与浆料混合装入研磨室，在研磨粉碎物料的同时，介质也会有一定的磨耗，磨耗的材料进入浆料后，用通常的方法很难分离，影响产品质量，甚至改变物料的色泽，这是生产者所不希望的。对于同一种材料，磨耗率与研磨介质表面光洁度成正比，所以要求研磨介质表面光滑，以减少磨耗率。

研磨介质球尺寸选择

依物料的粘度高低选择锆珠或玻璃珠依原料颗粒大小和产品所要求的细度选择合适尺寸的珠子。检查研磨机的分离器或筛网孔径是否设定选择合适，间隙应为最小珠子直径的三分之一。尽量避免在干态下开启研磨机，造成珠子和配件的不必要损耗. . 不同品牌珠子不可混合使用. . 尽量避免大小珠子的混合使用。

碎珠产生原因

就珠子本身而言，一方面是珠子的质量问题，另一方面或者是此种材料的珠子强度不能胜用某种型号的砂磨机。如瑞士的Dyno-mill ECM卧式砂磨机和德国Drais的DCP立式砂磨机，因输入的能量密度比较高，通常建议使用纯锆珠。

另外，研磨珠在砂磨机正常工作下，以受到大约1公斤的压力，相对玻璃珠能承受约5000公斤力和硅酸锆珠9000公斤而言，研磨珠在砂磨机中的受力是微不足道的，所以碎珠的原因应集中在设备上和工艺上，而采取相应的解决办法。

碎珠解决途径

研磨介质今后发展趋势

研磨介质充填率对研磨效率的影响

研磨介质充填率对砂磨机的研磨效率有着直接的影响，研磨介质充填率越大，研磨介质接触频率就越大，分散研磨能力也增大，在相同研磨时间内产品粒径就越小。经反复试验，充填率在 80 ％一 85 ％最为理想。当充填率超过 85 ％时，会产生 “ 珠磨珠 ” 的现象，磨室内的温度迅速上升，磨损急剧增加。

文/徐益民 返回搜狐，查看更多