[发明专利]一种异形磨矿介质及其应用

说明书

 

一、技术领域

本发明涉及一种适用于冶金、矿山、化工、水泥物料准备的磨矿作业中的磨矿介质，特别是一种异形磨矿介质及其应用。

二、背景技术

磨矿是物料粉碎时最重要的作业，广泛应用于矿山、冶金、化工、建筑等行业，磨矿作业不仅能耗和材料消耗高，而且磨矿产物粒度对后续作业影响严重，因此，有关磨矿研究一直备受关注。磨矿作业的影响因素很多，主要包括物料性质、设备型式和操作条件三方面的因素。对于一个给定的待处理物料，物料性质因素大部分是无法调控的，主要可控的物料性质因素是物料的粒度，即磨机给料粒度，其调节主要依赖磨矿前的破碎流程和设备，一旦破碎流程和设备已经确定，磨机给料粒度便成为无法改变的因素。磨机是矿山选矿厂等企业的重要主体设备，其设备型式一般在企业设计阶段便确定下来，在大多数情况下，磨机的设备型式不会改变。也就是说，对于已经建设好的选矿厂或者其他含有磨矿作业的企业，物料性质和设备型式基本是固定的，属于不可调控的因素。因此，磨矿作业中真正可以调控的因素是磨机的操作条件，包括磨矿浓度、磨机转速、介质制度等。在众多的磨机可调控的操作因素中，磨矿介质制度是影响最显著，同时也是最复杂，调节难度最大的因素。事实上，在磨矿介质制度的调控方面，目前尚没有公认的、固定化的理论方法和实践经验。因此，磨矿介质制度的优化研究是改善磨矿效果的重要途径。

    磨矿介质制度包括磨机介质形状、尺寸、配比、充填率等。其中，磨矿介质形状影响介质在磨机内的运动形态、介质的比表面积、介质的冲击动能等，进而显著地影响磨矿效果，同时，磨矿介质形状又是磨矿操作中最容易调节改变的因素。因此，研究新型形状的磨矿介质对改善磨矿效果具有十分重要的意义。

    球形磨矿介质是目前应用最广的磨矿介质，其制造和使用都十分方便，而且有关介质在磨机内运动形态的研究都是以球形介质为基础的。但实际使用中，添加球形介质存在一个矛盾，即增加介质尺寸可以增大介质单次冲击动能，但由于介质充填率的限制，又会使磨矿介质的数量减少，从而使介质的冲击次数和介质的总表面积减小，因此，细磨能力下降。另外一方面，介质在磨矿过程中由于冲击、腐蚀、研磨等作用，会逐渐磨损，使介质尺寸不断减小，最终由于自身冲击动能减小而丧失磨矿能力。生产实践表明，在滚筒式磨机磨矿中，当介质尺寸小于30mm时，介质的磨矿效率将严重下降而被排出，造成磨矿介质的有效利用率不高。

三、发明内容

针对上述球形介质单球形在实际应用中存在的问题，本发明提供一种异形磨矿介质及其应用。该介质在不减少表面积的情况下增加了单个介质的总重量，单次冲击力增强，而且单个介质的自由度减少，提升运动复杂，利于提高磨矿效率。

本发明通过以下技术方案实现：一种异形磨矿介质，由两个单球形介质连接成为双球形介质，所述双球形介质呈“8”字形。

所述双球形介质是由相同直径的钢球两两等径焊接或铸造而成。

所述的钢球为普通钢球，球径为15～60mm。

所述异形磨矿介质的应用，是将所述异形磨矿介质按比例取代单球形介质，即在磨矿机介质充填率为35～45%的情况下，按磨矿介质总质量的10～40%将异形磨矿介质替换单球形介质。

本发明的突出效果在于：

在不减少表面积的情况下增加了单个介质的总重量，单次冲击力增强，而且单个介质的自由度减少，提升运动复杂，利于提高磨矿效率。

四、附图说明

图 1是本发明所述异形磨矿介质的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1  

采用单球形介质与双球形介质组合磨矿试验

实验室磨矿条件下，以对锡石多金属硫化矿进行磨矿为例，首先用直径分别为20 mm和16 mm的两种单球形介质在配比为80%:20%条件下进行单球形介质磨矿操作优化试验，获得较佳的磨矿操作条件为：充填率35%，磨矿时间为6min，磨矿浓度为65%。然后，采用单球直径均为15mm的单球形介质与双球形介质组合进行磨矿，考察在上述较佳操作条件下，单球直径相同的单球形介质与双球形介质配比变化时对磨矿中各粒级产率及磨矿技术效率（反映磨矿产品中合格粒级产率的指标）的影响规律。试验结果如表1所示。

表1  单球直径均为15mm的单球形介质和双球形介质组合磨矿试验结果