1、在球磨机磨筒内4个区域中粉料的粉碎情况如下:

　　(1) 提升段。物料受到摩擦力约束随筒体同速运动,基本上没有相互滑移,粉磨效果微弱,可忽略不计。除非磨筒转速ω 过小,或物料间摩擦系数过低,提升能力不足时才产生滑移,可看成非正常工作,一般不予讨论;

　　(2) 滑移段。摩擦力不足以约束物料运动,导致物料角速度滞后于筒体,且距回转中心不同距离处的物料角速度不同,层层滑移,产生强烈的研磨作用;

　　(3) 抛落段。物料脱离摩擦力约束,呈抛射状落下,撞击到球磨机橡胶衬板或已经抛落的物料上,产生强烈的冲击破碎作用;

　　(4) 加速段。抛落下的物料经撞击后,已经失去随筒体运动的角速度,筒体通过摩擦力使它们再度产生角速度。物料间受到相互压紧力、摩擦力,且有自身的惯性力,运动情况十分复杂,滑移严重,研磨作用显著。概括地讲,粉体在磨筒中,因滑移产生研磨粉磨,因抛落产生冲击粉碎,总体粉磨效果为二者之和。研磨过程主要发生在加速段和滑移段,其它各段内虽然也有研磨可能,但是可以认为是次要因素,略而不计。初始粉磨时,颗粒的锐度较大,磨机的冲击粉碎作用比较明显,但是随着颗粒直径的不断减小,颗粒的局部锐度减小,颗粒的形状更加接近规则的椭球(或球形) ,此时磨机的冲击粉碎作用变得不明显,而研磨粉碎作用逐渐占优。

　　2、不同转速下模型的变化

　　根据上述物料运动状态模型,不同转速下磨机内部物料也有不同的分布:

　　(1) 当磨机转速很小时,物料沿一系列同心圆轨迹上升。物料的速度不足以达到抛落所需高度,因此上升到一定高度以后,反向回落,呈现出一层层泄落的运动状况。此时的粉碎主要是研磨体和物料之间的挤压和研磨产生的研磨作用。

　　(2) 当磨机转速适中时,物料随磨筒旋转到某一角度,相邻物料的压力等于零,此时,产生抛落运动。这也是通常磨机所处的工作状况,具体运动状况如前面模型中所述。此时粉碎的主要原因是研磨体对粉料的冲击作用。但是该状况下物料对磨筒内壁的冲击研磨作用使磨筒内壁很快就磨损。

　　(3) 当磨机转速高于临界转速ωo 以后,磨筒内部产生了薄薄一层粉料组成的圆环,这种圆环就是磨机的自保护层。此时圆环内部的物料仍然具有前述4 个部分,而且随着磨机的转速逐渐提高,自保护层的厚度也逐渐提高。可以通过选择适当的自保护层厚度,以获得最佳的粉碎状况:既有一定的粉碎能力,又能保护磨筒内壁,减少筒体磨损,降低对粉料的金属污染。此状态中,当磨机的自转与公转的转速比很高时,达到一定的条件后,物料出现一层自保护层和磨机一起旋转,物料和磨筒内壁紧贴,二者之间不存在转速差。否则自保护层的物料处于加速状态,直到具有和筒体相同的转速。这样自保护层和筒壁之间就没有相对运动,筒壁自然不会发生磨损。而强烈的粉碎作用发生在自保护层和其内部物料之间的界面上。自保护层的有无及厚薄决定于磨机的运行参数。

　　(4) 当磨机转速继续提高,达到一定的转速后,磨筒内部的物料整体贴壁分布,充当自保护层,此时磨机完全失去粉碎作用 。此状态无实际应用价值。

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