球磨机内粉磨介质的运动状态

由球磨机的工作原理可知，物料在旋转的筒体内受运动着的粉磨介质的冲击和剥磨，或者是运动着的物科互相间的冲击祁剥磨而被粉碎的。因此，粉磨介质或物料在筒体内的运动状态是决定粉磨效果的基木因素。而粉磨介质或物料，在旋转筒体内的运动状态与筒体的转速有直接的关系，所以，分析粉磨介质或物抖在磨机内的运动状态也是确定磨机工作参数的基础。

磨机中粉磨介质或物料的运动，是依靠磨机衬板与粉磨介质或物料之间的腺擦力和磨机旋转时产生的离心力的作用．使它们紧粘着筒体内家旋转和提升。在旋转和提升的过程中，往往又因各种条件的影响而产生不同的运动状态：如在光滑衬板．摩擦系数小，载荷义不多(充填系数ψ＜30％)，磨机转速铰慢时，粉磨介质或物料就不能随筒体进行旋转和提升，这时介质或物科沿磨机筒体内壁滑动，粉磨介质层与层间在作相对滑动，粉磨介质本身也在绕它本身的几何轴线进行转动。使磨机的充填率达到40％-50％，并适当提高其工作转速时，就改变了上述的滑动现象。此时，又可按磨机的不同转速而有不同的运动状态。根据试验观察，看到粉磨介质在筒体内基本上有三种运动状态，泻落运动状态、抛落运动状态和离心运动状态。

(1)泻落运动状态

粉磨介质在低转速筒体中作泻港运动时，所有介质向着筒体旋转方向偏斜大约40°-50°的角度，全部粉磨介质在保持这个位置的同时，在其中自然形成的球层大体上沿同心圆分布，各层球沿此同心圆的轨迹升高，当介质超过自然休止角后，就泻落下来，这样不断地反复循环着。在介质泻落运动状态下，物料主要是由介质的互相滑滚运动产生压碎及研磨作用而被粉碎的。在水泥工业中应用的水泥磨一般采用这种状憨工作。如图8-12(a)所示。

(2)抛落运动状态

如图8-12(b)所示，粉磨介质在筒体巾作抛落运动时，任何一层球的轨迹，都是由两段组成：即一段圆周轨迹和一段抛物线轨迹。在筒体内壁与最外层球之间的摩擦力作用下，这层球沿圆周轨迹运动，在相邻各层球之间也有摩擦力，因此，内部各层球也沿同心圆的圆周轨迹运动，它们之间像是一个整体一起随筒体作圆周轨迹运动：摩擦力大小取决于摩擦系数及作用在筒体内壁或祁邻球层上的正压力。而正压力则由重力G的径向分力Fn和离心力Fc产生，如图8-13所示，重力的切向分力Ft对筒体中心的力还使球产生与筒体转向呈反方向转的趋势，如果摩擦力对筒体个心的力短不小广分为Ft对筒体小心的力矩，那么球与筒壁或球层与球层之间便不产生相对滑动，反之则存在相对滑动。

应该指出，在任何一层球小，每个球之所以能沿圆周轨迹向上运动，并不是单纯靠这个球本身的摩擦力而孤立地运动，而是依靠整个粉磨介质摩擦力的作用，这个球只作为整个回转粉磨介质中的组成部分被带动，并被同一层后面的球“托住”。摩擦系数决定于物料的性质、筒体内表面的特点和料浆浓度。由于摩擦系数小或粉磨介质不多且筒体转速也低，而使得摩擦力很小时，则将出现介质沿筒壁相对滑动，而内部的层与层之间也有相对滑动。这时球将同时产生绕其本身的几何轴线的转动运动。球沿同周轨迹运动到A5点(见图8-13)时，分力Fn与离心力Fc变成方向相反大小相等，于是球便离开筒壁自由抛落(沿抛物线轨迹)而落回到A1点，以后又沿圆周轨迹运动，反复循环。目前选矿厂使用的球磨机多采用这种运动状态工作。

(3)离心运动状态

当磨机的转速高到某一定值时，球就贴在衬板L不再落下，这种状态称为离心运动状态，如图8-12(c)所示。发生离心运动状态时，物料也是贴在衬板上的。以上这些运动状态，都是磨机筒内装有一定数星球的话况下出现的。若磨机筒内只有少量的球，它们只是在磨机内摄最低点摆动，并不发生以上三种情况。戴维斯等人的实验证明，磨机内粉磨介质充填率小于30％一40％，而且不加水和矿砂时，球均发生滑动。综上所述，磨机的实际上作状态仅有泻密状态和抛落状态两种。