离心磨矿机工作原理及碎矿机理分析离心磨矿机滚筒的运动,可简化成如下模型<2>滚筒由长度为e的偏心杆。带动绕固定点O以角速度X在平面内作曲线平动,与此同时,滚筒2还与柔性杆3固接,所以滚筒只能作曲线平动,即M点始终在下,N点在上,S点始终在左,L点在右,而滚筒轴心O作圆周运动。当滚筒运动时,滚筒内的介质与物料在惯性力的作用下与滚筒脱离而被抛起,进而与转动的滚筒内壁相碰,使之获得较大的冲击功能。
而物料颗粒的形状又千差万别,这就使一些颗粒在一面上受到点支撑,而另一面上又受到冲击力的作用,从而使物料破碎。这种破碎的特点是力的作用比较集中,破碎发生在局部。当然,以上4种破碎形式在离心磨矿机整个破碎过程中是同时存在的,只不过由于滚筒的运动形式决定了离心磨矿机的破碎形式主要是冲击破碎。由岩石力学可知:物料受到冲击载荷与受到静压载荷时的破碎程度是不同的,静载是缓慢加载过程,而冲击载荷是瞬时加载,对于同一物料,冲击载荷更有利于破碎。国外许多学者通过试验,比较了几种加载方式对不同性质物料粉碎的影响,充分肯定了冲击式破碎有利于减少消耗,这也是离心磨矿机节能的主要原因之一。
通过对离心磨矿机破碎机理的分析可知:离心磨矿机的破碎形式主要是冲击破碎,物料的破碎程度决定于冲击力的大小,而冲击力与速度有关,因此,必须对介质与物料的速度进行分析。由此可以认为:在整个滚筒空间内充满了具有一定能量的/介质0,其质量密度为DH(D为介质密度,g/cm;H为充填率。故此,从整个介质和物料中分出一厚为dR的无限薄层,则该层的重量为:dG=2PLDHrdr,(5)式中:L为滚筒长度,mm;r为在所取位置处介质物料层距圆心的距离,mm;R为滚筒的半径,mm。磨机所消耗的有用能耗应等于抛落下的整体介质物料在一定时间内所作的功。
从试验结果来看,有用能耗比比表能小,误差约5%,其原因是:在建立有用能耗表达式时,只考虑了冲击破碎,忽略了磨剥、压碎、劈裂等破碎形式而消耗的能量,但大体相等,说明所建有用能耗的表达式是合理可行的,而有用能耗占总能耗的40%左右。据有关文献介绍,普通球磨机的能量利用率大约为30%左右,与离心磨矿机相比,效率要低得多,这说明离心磨矿机比球磨机节能。
结论通过试验及结果分析,可以得出如下结论:1)对离心磨矿机破碎机理的研究,可知离心磨矿机改善了物料的破碎方式,主要对物料实施冲击破碎,符合/多碎少磨0原则,试验证明有利于减少能耗。2)可以采用公式(6)对离心磨矿机的有用能耗进行计算,计算结果与试验结果基本相符。3)离心磨矿机的能量利用率大约为40%4。%。其能量利用率大于普通球磨机的利用率,比球磨机节能。
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