球磨机在我国的发展现状分析

吕佳 杨月

摘 要：选矿是目前我国矿产生产过程中的重要环节，选矿厂在选矿时大多会选择同自身生产条件相适应的设备。球磨机是选矿的主要设备，但是球磨机属于高能耗设备，往往一个选矿厂的球磨机所占的材料成本以及电耗会达到全场能耗的50%左右。另外球磨机的生产力会直接影响到选矿厂的整体生产作业能力。随着科技的发展，球磨机也发生了巨大的改变，文章便针对当前我国球磨机发展现状展开了探讨。

关键词：球磨机；作业率；节能

前言

选矿是矿产生产的主要环节，而球磨机是选矿过程中必须使用的关键设备。一座矿山的建立，球磨机所使用的成本以及资源利用量可以占到选矿厂总资源投入的一半左右。而在矿山的运行过程中，主要的生产也依赖于球磨机，当然其能耗也占到了整个破磨作业的一半以上。所以球磨机的生产效率会直接影响到整个矿山的生产效率，也决定了矿山能富哦完成生产目标，因此球磨机以及球磨生产成为了矿厂的命脉。设计院对球磨机进行设计时或者生产企业在生产过程中，都需要对球磨机进行重视。而球磨设备的技术研究不仅仅在设计院，很多生产厂家在设计生产过程中都对球磨机的结构、技术进行了大量的影响，并且进展都十分可观，而在研究方向上也各不相同，因此我国的球磨机的发展方向也相对较广。文章便针对目前集中具有特点和代表性的球磨机进行了概括性的论述。

1 传动方式

在传统球磨设备中，所使用的传动方式主要为开放式周边齿轮传动，这是极为明显的缺陷。由于传动主要利用齿轮的啮合作用，一旦出现安装问题或者工作环境中粉尘过量，润滑不良，加工精度问题等，都会对设备的传动造成影响。直接导致齿轮啮合不良，设备润滑性差，并产生巨大的噪声，且设备能耗高。另外使用齿轮啮合传动的球磨设备大小齿轮的磨损速度较快，属于高消耗备件，有些小齿轮几个月便需要更换，因而提高了设备的运行成本。其两端所使用的巴氏合金滑动轴承，相比较于滚动轴承，该种轴承的摩擦阻力相对较大。即便使用润滑油，在没有形成润滑油膜前，其滑动摩擦阻力极大，无论启动、运转能耗都相对较高，有时还会出现烧瓦现象。另外，在齿轮中也会滴入一些稀润滑油，但是在运行过程中无法对残油进行有效处理，因而设备往往到处都是油污，甚至生产场所也会被油污污染，从侧面讲也是对润滑油资源的一种浪费，使得生产成本升高。

而不同于传统球磨机，圆锥球磨机改进了传动系统，这是建立在大型轴承生产技术基础之上的一种新型设备。在传动系统中，圆锥球磨机将滑动轴承替换为大型滚动轴承，因而降低了设备由于克服滑动摩擦力而产生的能耗，这是因为滚动摩擦阻力比滑动摩擦阻力要小得多，所以圆锥球磨机的节能性响度较高。对圆锥球磨设备进行详细分析，其主要具备下述几方面的优势。

（1）该类设备的传动方式属于闭式传动，这一点不同于传动的开式传动系统，其将联轴器同排料部相互结合，减速机的输出轴直接带动球磨机的筒体转动，进一步改善了传统系统的润滑效果。避免了大、小齿轮在开放的大环境下难以保持良好润滑的情况，彻底避免了与大、小齿轮相关联的一切问题。

（2）与圆锥球磨机一样，它同样采用了大型滚动轴承代替传统的滑動轴承，轴承体采用润滑脂润滑，大大减少了磨擦阻力，且油耗极低、操作极为方便。因此它的节能效果十分显著，其电机功率较传统球磨机减少了10.9～40.5%，油耗减少80%以上。

（3）采用液力偶合器改善球磨机起动性能。它在驱动电机与减速机输入端之间，增加了一个液力偶合器，电动机在起动的瞬间是“无负荷”空载起动，而当电动机达到一定转速时，才通过液力偶合器将动力传递给减速机，继而带动球磨机的简体转动。将电机与球磨机之间的传统“硬”联接改变为有一定滞后时间的“软”联接，液力偶合器起到了一个“缓冲”的作用，这样大大降低了电机的起动阻力矩，减小了起动电流，降低了对电网的冲击一特别是一些小矿山使用的多是农村小电网（10kV）尤其重要。

（4）事物的发展都是一分为二的。正是由于它采用中心传动方式，当设备规格大型化时，其起动阻力矩和工作力矩都非常大，因而对设备中联轴器机械强度具有较高的要求求，所以其发展方向也会受到限制，无法在超大型设备中被有效应用。

2 完善衬板结构

2.1 橡胶材质

传统的衬板材料都是采用高锰钢铸造而成，衬板的单位消耗在每吨矿石数百克至1～2千克，全国每年消耗的高锰钢衬板达数百万吨。为比许多耐磨材料的科研或生产单位在提高材料耐磨性能方面做了大量的工作，出现了一些新型耐磨材料。

2.2 磁性材质

材料行业的进步使得各类新型材料不断涌现，由于磁性材料的发展，球磨机衬板也开始使用这种虚拟性材料，尤其在铁矿的选矿中。磁性衬板所使用的原理主要依赖于磁性材料自身所具备的一种吸附力，若所需要选矿的材料中含有铁磁性物质，例如钢球碎粒或者磁性矿物，这些物质就会在衬板表层形成一层包裹层，从而避免球磨机在运行过程中出现过量磨损。磁性衬板不仅仅在铁矿生产行业被应用，在其他矿产资源的开发利用中也得到了推广。若待磨物中铁磁性物质量少，无法在衬板中形成有效的保护层时，需要在填料前进行铁磁性物质的添加。相对于其他材料的球磨机衬板，磁性衬板的作业率高，且使用寿命更长，质量轻于锰钢衬板，在运行过程中能耗噪声均小于普通球磨机，且球耗较小。另外在粗磨作业中，由于钢球直径相对较大，因而在作业过程中会对衬板产生很大的冲击力，甚至会直接击碎磁性衬板，因而该类衬板在细末作业中较为适用。

3 工作方式的转变

从传统方式以及支承方式上对球磨机进行改进，球磨机仍旧是卧式球磨机，在设备运行过程中，球磨机对无物料的破损主要是钢球对物料的冲击。不同于卧式球磨机，立式球磨机主要采用了搅拌原理，其工作过程中所采用的原理较为特殊。传统的球磨设备中，球磨机筒体是转动的，而搅拌型设备的筒体为静止的，主要依赖于螺旋搅拌装置对桶内钢球以及物料进行扰动和搅拌，球体以及物料在立式搅拌装置的作用下在设备中转动，这一点不同于传统的抛落运动，这样一来物料仅仅会同钢球之间产生作用，直至粉碎，所以在细磨作业以及超细磨作业中非常适用。由于筒体是静止的，且钢球运动幅度远远小于卧式球磨机，因此设备运行所需要的动力能耗较低，在运行中噪声消耗、钢球所需要的势能消耗、筒体旋转的电能消耗全都得到了降低。并且立式球磨机的填充率更高，且由于结构的改变使得设备重量也有所降低，符合当前节能环保的总体要求。

4 结束语

通过上述分析可以得出结论，新型球磨机在环保性能、节能性能以及讲好性能和低维护性能、高效运行等方面具有巨大的优势。这也是未来我国球磨机的主要发展方向，这种发展符合了技术进步的规律。在中小型球磨机的发展中，橡胶托辊设备的构造较为简单，利用了摩擦传动的原理，因而发展潜力巨大。而在细磨领域中，由于市场在未来对颗粒物料的需求量不断增长，搅拌式球磨机的发展空间十分广阔，是未来细磨磨矿设备中最具潜力的设备。而锥形球磨设备结合了中心传动、传统两种球磨设备的优点，因此适用于大型球磨设备的发展。而球磨机衬板的研究也逐步的向着高耐磨复合高分子材料发展。而新材料、新技术、新原理的不断涌入，必将使得球磨机的发展更具生机活力，为社会带来更大的效益。

参考文献

[1]李启衡.碎矿与磨矿[M].北京：冶金工业出版社，1980.

[2]王立平.中心传动球磨机的研制及应用[J].矿山机械，1993（7）.