CN105983468A - 一种球磨机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球磨机，具体涉及一种根据发明提出了最新的球磨机研磨理论的磨球机，包括磨机筒体，磨机筒体内设有研磨介质和衬板，所述研磨介质采用同一规格的研磨介质。本发明还提供所述球磨机的使用方法。根据本发明的球磨机通过在磨机内使用统一球径磨球或统一尺寸磨段，使所有工作时间，磨机内整个空间获得最大的研磨面积，避免了级配带来的有效研磨面积减少，并取消隔仓板，完全将球磨机用于研磨工作，增加了研磨效率和产量，消除了隔仓板带来的维修工作。

Description

一种球磨机及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种球磨机及其使用方法，具体涉及一种根据球磨机研磨介质反级配理论的球磨机及其使用方法。

背景技术

球磨机是矿山、水泥、电力、化工等行业使用的主体粉磨设备，据统计全国每年消耗的金属衬板大概在60万吨左右。球磨机运行能耗高，能量利用率很低，只有15%左右。世界各个国家要求节能减排、提高球磨机功效。如何提高研磨效率降低电耗和耐磨材料损耗是现在粉磨生产的重要课题。球磨机工作主要依靠两个部分：磨球和磨球之间的研磨、磨球和衬板之间的研磨。传统球磨机通常用隔舱板将通体分为2-3个仓段，进行破碎研磨。这实际上违背了球磨机作为研磨设备的工作原理，降低了球磨机工作效率。实际使用中，隔仓板磨损也十分严重，频繁的更换维护极大的影响了企业生产效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，申请人提出球磨机是研磨设备，不是破碎设备，少破多磨理论是提高生产效率、减少磨损的根本解决方案。随着预粉碎技术的应用，破碎工段放在磨前，入料粒度降低，球磨机逐渐作为专业研磨设备工作，而传统理论中磨球级配及大直径用于破碎的磨球和球磨机破碎仓段为提高生产效率、降低磨损带来了非常大的负面影响。申请人经过研究发现传统球磨机内部采用不同尺寸的磨球搭配形成级配，如图2、图4、图5所示，实际上级配的传统概念是错误的。首先大尺寸磨球（直径大于40mm）对有磨前预粉碎技术的球磨机入料颗粒（直径在1mm或以下）无法产生有效的研磨作用，但对衬板造成了严重的破坏作用；其次所谓不同尺寸磨球的级配在随机的情况下，是减少了磨球有效研磨面积的应用，使磨球与磨球、磨球与衬板配合之间产生大量缝隙，多种不同尺寸的磨球造成衬板无法在形状上进行相对应的优化设计，根据运动定律在球磨机筒体内最大直径处离心力最大，即：磨球与衬板的接触点是球磨机最大研磨能力处。而无法充分优化的衬板恰恰无法充分利用球磨机的最大研磨能力，传统的级配实际上降低了球磨机的使用效率，影响产量。

由此，申请人提出了最新的球磨机研磨理论：反级配理论，即球磨机中不同规格磨球形成的所谓级配，不仅不能增加反而会降低球磨机研磨效率。并提出衬板表面形状与研磨介质相吻合的优化设计概念。

根据上述球磨机研磨介质的反级配理论，本申请公开一种球磨机，包括磨机筒体，磨机筒体内设有研磨介质和衬板，所述研磨介质采用同一规格的研磨介质。

根据本发明的球磨机通过在磨机内使用统一球径磨球，磨球在40mm或以下或统一尺寸磨段，使所有工作时间，磨球与磨球之间、磨球与衬板之间达到最佳配合，如图1、图3所示，磨机内整个空间获得最大的研磨面积，避免了级配带来的有效研磨面积减少，增加了研磨效率。

另外，根据本发明实施例的球磨机还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述研磨介质体为磨球，所述磨球为统一球径的磨球，磨球直径在40mm或以下。优选的，所述衬板的表面设有若干沟槽，所述沟槽的大小与磨球的球径相适应。这样可以充分利用磨球和衬板之间的最大化研磨能力。进一步优选，所述沟槽是圆周向的，和磨球随着磨机旋转在筒体内滚动的方向一致，沟槽密度以能在衬板宽度上正好能排开相应的磨球数为宜，即沟槽间距与磨球直径相一致。

优选的，所述研磨介质为磨段，所述磨段为统一尺寸的磨段。磨段为圆柱体，传统磨段有不同直径及长度，本申请统一尺寸包括其截面直径和长度均相同。

优选的，所述衬板为小波纹衬板。其中小波纹就是圆周向波纹较小较少，衬板表面大部分为平面，以对应磨段的应用。

优选的，所述磨机筒体整体具有一个仓段，适用于水泥行业，同样适用于矿山、电力等行业。

本发明还提供了上述球磨机的使用方法，包括以下步骤：

（1）根据待研磨材料选择合适尺寸的球磨机，球磨机内的衬板；

（2）根据入料粒度和出料细度要求不同，选择研磨介质，研磨介质应采用同一规格的研磨介质；

（3）将研磨介质装入磨机筒体内，

（4）进行研磨，通过研磨介质之间，及研磨介质与衬板之间的配合，使磨机内整个空间获得最大的研磨面积，避免了级配带来的有效研磨面积减少，增加了研磨效率；

（5）研磨结束。

其中，磨机是客户根据产量需求，入料和出料颗粒大小等综合因素决定的，磨段尺寸较小，适用于小入料粒度进一步细磨的工艺，磨球尺寸大小也是根据入料和出料粒度要求来决定，入料颗粒较大时，需要用大尺寸磨球进行一定的破碎。使用磨段时，衬板选用波纹较小，大部分为平面的衬板，已增加衬板与磨段的接触面积提高研磨效率

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的统一球径的磨球间配合示意图，统一球径使磨球间配合无隙，研磨效率最大化；

图2为现有技术中不同级配的磨球配合示意图，以直径70毫米、80毫米、90毫米常用磨球级配为例，磨球间间隙难以消除，实际使用中间隙情况更为严重，影响研磨效率；

图3为本发明衬板表面形状与磨球的配合形式示意；

图4为传统衬板磨球间通常出现的配合形式示意一；

图5为传统衬板磨球间通常出现的配合形式示意二；

图6(a)为本发明使用磨球时对应衬板表面主视图；

图6(b)为本发明使用磨球时对应衬板表面左视图;

图6(c)为本发明使用磨球时对应衬板表面后视图;

图6(d)为本发明使用磨球时对应衬板表面俯视图（旋转90度）;

图6(e)为本发明使用磨球时对应衬板表面立体图;

图7(a)为本发明使用磨段时对应衬板表面左视图

图7(b)为本发明使用磨段时对应衬板表面立体图。

附图标记说明：

磨球1；衬板2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例

下面参照图1、3、6(a)、6(b)、6(c)、6(d)、6(e)、7(a)、7(b)描述应用本发明的球磨机，磨机筒体内设有研磨介质和衬板2，所述研磨介质采用同一规格的研磨介质。研磨介质可选用磨球1和磨段。

当研磨介质为磨球时，磨球采用统一球径的磨球1，其中磨球直径选择范围依据入料粒度和出料细度要求不同，可从Ф10mm到Ф40mm。衬板2的表面设有若干沟槽。若干沟槽平行地在衬板上沿物料运转方向设置，沟槽间距与磨球。沟槽的大小与磨球的球径相适应，即磨球与沟槽能够完全贴合。这样可以充分利用磨球和衬板之间的最大化研磨能力。

当研磨介质为磨段时，磨段为统一尺寸的磨段。磨段为圆柱体，传统磨段有不同直径及长度，本申请统一尺寸包括其截面直径和长度均相同。衬板为小波纹衬板，小波纹即衬板波纹较小，个数较少，有大量平面，用以和磨段配合。波纹在衬板上沿圆周方向设置。

上述磨球或磨段，使在工作时间内磨机内整个空间获得得大的研磨面积，避免了级配带来的有效研磨面积减少，增加了研磨效率。并优化了磨机衬板表面形状设计，增加磨球或磨段与衬板的接触面积，充分发挥球磨机的最大研磨能力。通过反级配和对应衬板表面形状设计这两个方法可以在原有基础上提高产量10%-16%左右。

同时由于选择统一的磨球、磨段尺寸，隔仓板可以去掉，整个磨机筒体为一个仓段，在进一步提高物料流动性，提高磨机产量的同时，避免了隔仓板的高维修量，提高了企业生产效率，节约企业生产成本。

实验例

根据本发明提出的最新的球磨机研磨理论及和衬板相吻合的原理而设计的球磨机，可带来10%-16%左右的产量提升，或同等产量下节电15%左右。如：水泥熟料工业生产中的直径3.8米x 13米球磨机，在应用本设计之前产量为135吨/小时，应用本设计后，其产量提升到150~155吨/小时；并且完全避免了隔仓板的使用，消除了球磨机维修更换率最高的配件。对比数据如下表1：

比表面积为水泥专业术语，即一定质量的颗粒表面积大小，比表面积越大，颗粒形态越好。从上表的实验数据可以看出，在没有充分优化衬板形状的条件下，仅仅使用统一直径磨球，生产效率就得到大大提高，配合相应的衬板优化后，效率还可以得到进一步提高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种球磨机，包括磨机筒体，磨机筒体内设有研磨介质和衬板，其特征在于，所述研磨介质采用同一规格的研磨介质。

2.根据权利要求1所述的球磨机，其特征在于，所述研磨介质为磨球，所述磨球为统一球径的磨球。

3.根据权利要求2所述的球磨机，其特征在于，所述衬板的表面设有若干沟槽，所述沟槽的大小与磨球的球径相适应。

4.根据权利要求3所述的球磨机，其特征在于，所述沟槽是圆周向的，和磨球随着磨机旋转在筒体内滚动的方向一致，沟槽间距与磨球直径相一致。

5.根据权利要求1所述的球磨机，其特征在于，所述研磨介质为磨段，所述磨段为统一尺寸的磨段。

6.根据权利要求5所述的球磨机，其特征在于，所述衬板为小波纹衬板。

7.根据权利要求1所述的球磨机，其特征在于，所述磨机筒体整体具有一个仓段。

8.权利要求1－7任一项所述的球磨机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据待研磨材料选择合适尺寸的球磨机，球磨机内的衬板；

（2）根据入料粒度和出料细度要求不同，选择研磨介质，研磨介质应采用同一规格；

（3）将研磨介质装入磨机筒体内，

（4）进行研磨，通过研磨介质之间，及研磨介质与衬板之间的配合，使磨机内整个空间获得最大的研磨面积，避免了级配带来的有效研磨面积减少，增加了研磨效率；

（5）研磨结束。