半自磨机和球磨机都是选矿行业常用的磨矿设备,虽然二者都可以对物料进行研磨处理,但是无论是结构、工作原理,还是生产效率、应用场景,都存在着很大的差异。本文就从这些方面对半自磨机和球磨机进行对比,阐述二者的区别。
一、半自磨机与球磨机概述
半自磨机的筒体形状特点是:直径大、长度短,具有重载荷、低转速、起动转矩大的性能优势。半自磨机实际上是自磨机加入了一些研磨介质组合成的。在自磨机工作过程中,对于一些直径小于 80mm 和大于 20mm 的矿石不易磨碎,加入一定比例的钢球、钢棒或陶瓷球等作为研磨介质后,就成为了半自磨机。
球磨机是传统的磨矿设备,应用历史已有100多年,物料适用范围非常广泛,无论是稀有金属还是有色金属或非金属矿,都可以用它来处理。球磨机由给料装置、回转装置、出料装置和传动装置等组成,筒体为圆筒状,内部有耐磨衬板和研磨介质。
二、半自磨机与球磨机工作原理差异
1、半自磨机工作原理
半自磨机是在自磨机的基础上加入研磨介质,如钢球,钢球的填充率一般在 8%~12%,上限可达15%。当半自磨机启动后,筒体开始转动,此时,装在筒体内的物料自身和钢球在摩擦力和离心力的作用下,被提升到一定高度,然后按一定的线速度被抛落,矿石受下落钢球的撞击、物料与物料之间、物料与磨机耐磨衬板之间的附加压碎和磨剥作用而被粉碎,并借助于水的冲击力将磨碎合格的物料送出筒体外。
2、球磨机工作原理
球磨机主要依靠钢球、钢段等磨矿介质进行磨矿。球磨机是利用回转筒体将研磨介质和物料带到一定高度下落,使其相互之间产生挤压、冲击和磨剥等作用而粉磨物料的设备。
物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内,当球磨机筒体转动时候,研磨体由于惯性、离心力和摩擦力而附着在筒体衬板上并被筒体带走,当被带到一定的高度时候,由于其本身的重力作用而被抛落,下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。
三、半自磨机与球磨机结构差异
1、筒体形状差异
球磨机的筒体形状呈现出直径小于长度的特点,在运转过程中,筒体内的钢球与物料能够一同随筒体旋转并抛落,使物料磨至更细的粒度。
而半自磨机的筒体直径大、长度短,这种独特的设计减轻了物料的轴向离析,使得矿石之间互相碰撞的几率大大增加,从而提升了半自磨机的生产能力和磨碎过程的选择性。
2、给料部不同
自磨机的入料不含磨矿介质,因此对设备本体的磨损和冲击都相对较小。自磨机给料部溜槽的进料点远离磨机筒体一侧,这样的设计可以减少物料对设备的直接冲击。
相比之下,球磨机的入料含有磨矿介质,对设备本体的磨损和冲击都相对较大。为了有效地减少物料对进料衬套的直接冲击,给料部溜槽的进料点须尽量靠近磨机筒体一侧。而且由于球磨机的入料粒度较大,给料部溜槽须具有较大的斜度和高度,以便给料顺畅。
3、磨矿介质不同
球磨机是由钢球、钢段等磨矿介质来进行磨矿的,能够磨出较细的物料。
半自磨机则是由矿物自身充当介质,实现自磨。即使加入研磨介质,它的占比也非常小,作用也不像球磨机中研磨介质的作用那么大。
4、回转部不同
自磨机的端盖采用钢板材质和筒体焊接成一体,结构相对简单。但这种结构的刚性和强度都较低,自磨机衬板一般采用高锰钢材质。
球磨机的回转部由进料部、筒体部、出料部组成,端盖和中空轴根据项目实际情况可做整体式或分体式,结构较为复杂。球磨机衬板一般采用合金材质,具有更高的耐磨性和强度。
5、传动部不同
球磨机的大齿轮把合在磨机筒体上,尺寸较大。小齿轮传动装置一般采用铸铁底座,轴承座与轴承盖把合后同时加工,减少了运行中的振动。
半自磨机的传动部大齿轮把合在出料中空轴上,尺寸较小。但齿轮护罩的密封不好,矿浆易进入出料中空轴,造成中空轴磨损。
6、轴承部不同
球磨机功率相对较大,宜选用静压滑动轴承。磨机启动前和运转中一直供高压油,高压油经分流马达进入油腔,自动进行静压油膜补偿,保证油膜厚度一致。磨机运行中高压油路的压力指示可以用来间接反映磨机负载的情况。
自磨机的主机功率相对较小,宜选用动静压主轴承。轴承座在启动及停车时采用高压润滑,用静压形成油膜,将轴颈顶起,防止滑动面干磨擦,降低启动能矩,正常运行时给入低压油,靠轴颈的回转运动形成动压油膜。
7、慢速传动装置不同
球磨机的慢速传动装置由制动电机、联轴器、行星减速器及爪型离合器组成,连接到小齿轮轴上,用于球磨机检修及更换衬板用。球磨机长时间停机后,起动主电机前用慢速传动装置,可以消除钢球偏载,保证安全启动。慢速传动装置在电控设计中可实现点动反转。
自磨机的慢速传动装置位于爪型离合器上方,搬动离合器时,劳动强度大,不符合安全操作流程。球磨机的慢速传动装置配有齿轮齿条结构,并将操作手柄移到远离筒体一侧,既降低了劳动强度,又保障了操作人员的安全。
四、半自磨机与球磨机效率差异
半自磨机加入钢球可提高处理能力,但衬板磨损相对增加,产品细度变粗;球磨机通常配置在细碎后,磨矿粒度更细但成本较高。
半自磨机和球磨机在效率方面各有优劣。半自磨机在处理能力上有一定优势,但产品细度和衬板磨损问题需要关注;球磨机则在磨矿粒度上表现出色,但成本较高。在实际应用中,应根据具体的选矿流程和需求场景,选择合适的磨矿设备。
五、半自磨机与球磨机应用场景差异
1、球磨机应用场景
球磨机一般用于细碎后的磨矿作业,处理细粒度物料,通常给料粒度小,产品粒度细,配置在主要磨矿流程中。
球磨机在选矿厂中发挥着关键作用,尤其在选矿生产中,当矿石中的有用矿物呈细粒嵌布时,需要将矿石磨到很细才能使有用矿物和脉石解离。此时,球磨机成为控制物料粒度的关键设备,目前已经成为选矿厂必不可少的设备。
2、半自磨机应用场景
半自磨机对给料粒度限制宽,可处理粗粒度矿物,相当于“破碎+一段磨矿”,出料粒度相对较粗,在较大直径时作用明显,中小选厂使用较少。
半自磨机在较大直径时作用明显,因为随着直径的增大,其容积也逐渐增大,钢球抛落得越高,破碎效率也越高,处理量也越大。然而,对于中小选厂来说,由于其处理量相对较小,设备投资和运营成本等因素的考虑,半自磨机的使用相对较少。中小选厂可能更倾向于选择传统的破碎和磨矿设备组合,以满足其生产需求。
本文我们从五个方面了解了半自磨机与球磨机的差异,总的来说,球磨机的应用更广泛,适用性更强。在实际生产中,应根据磨矿试验结果确定磨矿设备的类型,才能起到事半功倍的效果。
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