球磨机的直径对磨矿效率的影响

根据对球磨机的球径与给料粒度间的关系试验研究，作如下分析：当球磨机中介质直径相对给料粒度偏小时，从钢球对物料的冲击角度分析，因为介质尺寸偏小，导致单个钢球重量也较小，这就使球荷在每个循环中打击矿料的力度有限。能量损耗大，破碎效率不高，这种冲击作用引起物料的破坏是疲劳破坏类型。

从钢球对物料的磨剥角度分析，虽然介质尺寸小，进而表面积大，有利于磨剥作用，但如果矿料粒度过大，物料就会相对比较集中，其总表面积太小，钢球与待破碎矿料的有效接触面积过小，磨剥过程中大部分是钢球之间的磨剥，所以能量消耗高且破碎 差，因为给料粒度偏大，在介质直径不断减小时，磨矿 随之明显降低；从¢20介质不同时刻的产物粒度分布可以看出，钢球对矿料的冲击破坏作用属于疲劳破坏类型，钢球相对给矿粒度尺寸很小，矿料受到冲击作用后只产生变形或内部出现裂缝扩展，破碎现象在宏观上难以表现出来；钢球的磨剥作用难以对粗粒级的矿料进行有效磨剥，而只能使己经磨细的矿料再次磨剥细化，因此很容易严重的过磨现象。在磨矿产物粒度分布上主要表现为粒度分布不均。

综上所述，当磨机中介质直径相对给料粒度偏小时，磨矿过程主要表现为介质间的自磨剥作用，这种情况下的磨矿效率低，产品粒度分布严重不均，过磨现象比较严重。

当介质尺寸与给料粒度相对适宜时，介质对矿料的破碎作用主要表现为以下几种类型：典型的冲击磨矿模型、冲击磨矿向磨剥磨矿过渡型、冲击磨矿与磨剥磨矿结合型、磨剥磨矿向冲击磨矿过渡型、典型的磨剥磨矿模型。此时，给料的粒度较小，并且相对分散，因此当介质尺寸较小时，介质表面积较大，能有效地跟矿料接触，磨剥作用比较明显，物料破碎表现为呈典型的磨剥磨矿模型。

在球磨机中，随着介质直径的增加，单球体积不断增大，并且直径在30mm以后增加非常迅速；然而介质的总表面积则随着球径的增加，迅速减小，在直径达30mm以后变化较缓慢。也就是说，在介质尺寸大于Φ30mm时，介质的研磨能力随介质尺寸的增加而缓慢增加，但介质的打击动能却下降增大:当介质尺寸小于Φ30mm时，结果恰恰相反。所以，介质尺寸选择的关键点是尺寸Φ30mm的介质。

根据前面所述，冲击和磨剥是介质破碎矿料的主要方式。单个介质体积越大，钢球单次打击矿料的力度也越大，冲击作用也就更明显。一般情况下，介质总表面积越大，参与磨剥作用的有效表面积也越大，同理，磨剥作用也更明显。当钢球尺寸较小时，其体积小且冲击作用弱，物物料出现疲劳型破碎，但是因为介质总表面积大，表现出的磨剥作用强，是典型的磨剥磨矿模型。而当钢球直径较大时，其总表面积小且磨剥作用较弱，但是单介质体积大，因而冲击作用强，呈现典型的冲击磨矿模型。例如给料粒级为-8+4mm和-4+2mm下介质直径分别为Φ20mm和Φ40mm时的情况。在介质尺寸较适宜的情况下，因为单个介质体积和介质总表面积出现交变，所以介质对物料作用表现为冲击与磨剥的相互过渡，例如给料粒级为-8+4mm和-4+2mm下介质直径分别为Φ25mm和Φ30mm两种球径时的情况。其中Φ25mm介质对物料的破碎类型是磨剥磨矿向冲击磨矿过渡型；而Φ30mm介质对物料的磨矿类型为冲击磨矿和磨剥磨矿结合型。各种钢球的磨矿 不尽相同，但从其对矿料的宏观作用而言，均属于过度类型。

总之，当钢球介质的尺寸与给料粒度在一个适宜范围时，磨矿过程主要表现为冲击与磨剥作用的迭加，当介质直径为30mm左右时，迭加达到 值，磨矿 。