球磨機在我國的發展現狀分析

呂佳 楊月

摘 要：選礦是目前我國礦產生產過程中的重要環節，選礦廠在選礦時大多會選擇同自身生產條件相適應的設備。球磨機是選礦的主要設備，但是球磨機屬于高能耗設備，往往一個選礦廠的球磨機所占的材料成本以及電耗會達到全場能耗的50%左右。另外球磨機的生產力會直接影響到選礦廠的整體生產作業能力。隨著科技的發展，球磨機也發生了巨大的改變，文章便針對當前我國球磨機發展現狀展開了探討。

關鍵詞：球磨機；作業率；節能

前言

選礦是礦產生產的主要環節，而球磨機是選礦過程中必須使用的關鍵設備。一座礦山的建立，球磨機所使用的成本以及資源利用量可以占到選礦廠總資源投入的一半左右。而在礦山的運行過程中，主要的生產也依賴于球磨機，當然其能耗也占到了整個破磨作業的一半以上。所以球磨機的生產效率會直接影響到整個礦山的生產效率，也決定了礦山能富哦完成生產目標，因此球磨機以及球磨生產成為了礦廠的命脈。設計院對球磨機進行設計時或者生產企業在生產過程中，都需要對球磨機進行重視。而球磨設備的技術研究不僅僅在設計院，很多生產廠家在設計生產過程中都對球磨機的結構、技術進行了大量的影響，并且進展都十分可觀，而在研究方向上也各不相同，因此我國的球磨機的發展方向也相對較廣。文章便針對目前集中具有特點和代表性的球磨機進行了概括性的論述。

1 傳動方式

在傳統球磨設備中，所使用的傳動方式主要為開放式周邊齒輪傳動，這是極為明顯的缺陷。由于傳動主要利用齒輪的嚙合作用，一旦出現安裝問題或者工作環境中粉塵過量，潤滑不良，加工精度問題等，都會對設備的傳動造成影響。直接導致齒輪嚙合不良，設備潤滑性差，并產生巨大的噪聲，且設備能耗高。另外使用齒輪嚙合傳動的球磨設備大小齒輪的磨損速度較快，屬于高消耗備件，有些小齒輪幾個月便需要更換，因而提高了設備的運行成本。其兩端所使用的巴氏合金滑動軸承，相比較于滾動軸承，該種軸承的摩擦阻力相對較大。即便使用潤滑油，在沒有形成潤滑油膜前，其滑動摩擦阻力極大，無論啟動、運轉能耗都相對較高，有時還會出現燒瓦現象。另外，在齒輪中也會滴入一些稀潤滑油，但是在運行過程中無法對殘油進行有效處理，因而設備往往到處都是油污，甚至生產場所也會被油污污染，從側面講也是對潤滑油資源的一種浪費，使得生產成本升高。

而不同于傳統球磨機，圓錐球磨機改進了傳動系統，這是建立在大型軸承生產技術基礎之上的一種新型設備。在傳動系統中，圓錐球磨機將滑動軸承替換為大型滾動軸承，因而降低了設備由于克服滑動摩擦力而產生的能耗，這是因為滾動摩擦阻力比滑動摩擦阻力要小得多，所以圓錐球磨機的節能性響度較高。對圓錐球磨設備進行詳細分析，其主要具備下述幾方面的優勢。

（1）該類設備的傳動方式屬于閉式傳動，這一點不同于傳動的開式傳動系統，其將聯軸器同排料部相互結合，減速機的輸出軸直接帶動球磨機的筒體轉動，進一步改善了傳統系統的潤滑效果。避免了大、小齒輪在開放的大環境下難以保持良好潤滑的情況，徹底避免了與大、小齒輪相關聯的一切問題。

（2）與圓錐球磨機一樣，它同樣采用了大型滾動軸承代替傳統的滑動軸承，軸承體采用潤滑脂潤滑，大大減少了磨擦阻力，且油耗極低、操作極為方便。因此它的節能效果十分顯著，其電機功率較傳統球磨機減少了10.9～40.5%，油耗減少80%以上。

（3）采用液力偶合器改善球磨機起動性能。它在驅動電機與減速機輸入端之間，增加了一個液力偶合器，電動機在起動的瞬間是“無負荷”空載起動，而當電動機達到一定轉速時，才通過液力偶合器將動力傳遞給減速機，繼而帶動球磨機的簡體轉動。將電機與球磨機之間的傳統“硬”聯接改變為有一定滯后時間的“軟”聯接，液力偶合器起到了一個“緩沖”的作用，這樣大大降低了電機的起動阻力矩，減小了起動電流，降低了對電網的沖擊一特別是一些小礦山使用的多是農村小電網（10kV）尤其重要。

（4）事物的發展都是一分為二的。正是由于它采用中心傳動方式，當設備規格大型化時，其起動阻力矩和工作力矩都非常大，因而對設備中聯軸器機械強度具有較高的要求求，所以其發展方向也會受到限制，無法在超大型設備中被有效應用。

2 完善襯板結構

2.1 橡膠材質

傳統的襯板材料都是采用高錳鋼鑄造而成，襯板的單位消耗在每噸礦石數百克至1～2千克，全國每年消耗的高錳鋼襯板達數百萬噸。為比許多耐磨材料的科研或生產單位在提高材料耐磨性能方面做了大量的工作，出現了一些新型耐磨材料。

2.2 磁性材質

材料行業的進步使得各類新型材料不斷涌現，由于磁性材料的發展，球磨機襯板也開始使用這種虛擬性材料，尤其在鐵礦的選礦中。磁性襯板所使用的原理主要依賴于磁性材料自身所具備的一種吸附力，若所需要選礦的材料中含有鐵磁性物質，例如鋼球碎粒或者磁性礦物，這些物質就會在襯板表層形成一層包裹層，從而避免球磨機在運行過程中出現過量磨損。磁性襯板不僅僅在鐵礦生產行業被應用，在其他礦產資源的開發利用中也得到了推廣。若待磨物中鐵磁性物質量少，無法在襯板中形成有效的保護層時，需要在填料前進行鐵磁性物質的添加。相對于其他材料的球磨機襯板，磁性襯板的作業率高，且使用壽命更長，質量輕于錳鋼襯板，在運行過程中能耗噪聲均小于普通球磨機，且球耗較小。另外在粗磨作業中，由于鋼球直徑相對較大，因而在作業過程中會對襯板產生很大的沖擊力，甚至會直接擊碎磁性襯板，因而該類襯板在細末作業中較為適用。

3 工作方式的轉變

從傳統方式以及支承方式上對球磨機進行改進，球磨機仍舊是臥式球磨機，在設備運行過程中，球磨機對無物料的破損主要是鋼球對物料的沖擊。不同于臥式球磨機，立式球磨機主要采用了攪拌原理，其工作過程中所采用的原理較為特殊。傳統的球磨設備中，球磨機筒體是轉動的，而攪拌型設備的筒體為靜止的，主要依賴于螺旋攪拌裝置對桶內鋼球以及物料進行擾動和攪拌，球體以及物料在立式攪拌裝置的作用下在設備中轉動，這一點不同于傳統的拋落運動，這樣一來物料僅僅會同鋼球之間產生作用，直至粉碎，所以在細磨作業以及超細磨作業中非常適用。由于筒體是靜止的，且鋼球運動幅度遠遠小于臥式球磨機，因此設備運行所需要的動力能耗較低，在運行中噪聲消耗、鋼球所需要的勢能消耗、筒體旋轉的電能消耗全都得到了降低。并且立式球磨機的填充率更高，且由于結構的改變使得設備重量也有所降低，符合當前節能環保的總體要求。

4 結束語

通過上述分析可以得出結論，新型球磨機在環保性能、節能性能以及講好性能和低維護性能、高效運行等方面具有巨大的優勢。這也是未來我國球磨機的主要發展方向，這種發展符合了技術進步的規律。在中小型球磨機的發展中，橡膠托輥設備的構造較為簡單，利用了摩擦傳動的原理，因而發展潛力巨大。而在細磨領域中，由于市場在未來對顆粒物料的需求量不斷增長，攪拌式球磨機的發展空間十分廣闊，是未來細磨磨礦設備中最具潛力的設備。而錐形球磨設備結合了中心傳動、傳統兩種球磨設備的優點，因此適用于大型球磨設備的發展。而球磨機襯板的研究也逐步的向著高耐磨復合高分子材料發展。而新材料、新技術、新原理的不斷涌入，必將使得球磨機的發展更具生機活力，為社會帶來更大的效益。

參考文獻

[1]李啟衡.碎礦與磨礦[M].北京：冶金工業出版社，1980.

[2]王立平.中心傳動球磨機的研制及應用[J].礦山機械，1993（7）.