球磨机钢球运动状态分析

球磨机常见的故障及分析球磨机是砂石制造业中常用的设备之一，主要用于物料破碎和颗粒形状调节。

然而，由于其长时间高速旋转和频繁使用，球磨机常常会出现一些故障。

下面是球磨机常见故障及分析的详细介绍：1.轴承故障：球磨机的主轴承是承载整个设备重量和旋转部件的重要组成部分。

当主轴承损坏或磨损过大时，会导致设备的工作效率下降甚至无法正常运行。

主要原因包括：-轴承润滑不足：球磨机长时间高速运转，如果润滑油不及时添加或润滑系统故障，会导致轴承摩擦增大，进而造成轴承故障。

-轴承磨损：由于球磨机的特殊工作环境，轴承极易受到颗粒物的侵蚀和磨损，长期使用下来会出现磨损严重的情况。

2.齿轮故障：球磨机中的传动系统通常包括主动齿轮、从动齿轮和皮带等。

当球磨机转速突增或超载时，齿轮易受到损坏，主要原因包括：-过载：当破碎物料过于硬或设备运行时间过长，超过齿轮的承载能力，会导致齿轮损坏。

-齿轮磨损：长时间高速运转会导致齿轮表面磨损，使其无法正常传动。

3.电机故障：球磨机通常使用电动机作为驱动设备。

电机故障会直接影响设备的工作效率，常见故障包括：-电机过载：球磨机长时间高速运转，电机负载过大，或者受到外部因素影响导致电机电流突升，会导致电机过载。

-电机绝缘损坏：球磨机在高速旋转时，电机的绝缘层可能会受到磨损或因外界原因导致绝缘损坏，从而导致电机故障。

4.磨损件故障：球磨机工作过程中，由于物料的高速冲击和磨擦，磨损件如磨损钢球、磨盘等会出现磨损现象，需要定期更换。

磨损件的磨损会直接影响设备的工作效率和物料颗粒形状。

解决以上故障和故障分析的方法如下：1.轴承故障的解决方法：-定期检查润滑系统，保证轴承润滑良好；-合理选用优质轴承，提高轴承使用寿命；-定期更换磨损过大的轴承。

2.齿轮故障的解决方法：-防止设备过载，控制物料破碎硬度；-定期检查齿轮的磨损情况，及时更换磨损严重的齿轮。

3.电机故障的解决方法：-避免设备过载，控制物料破碎硬度；-定期检查电机绝缘层的状况，确保电机正常运行。

1.1 球磨机工作原理及研磨体运动的基本状态1.1.1 球磨机工作原理球磨机的主要工作部份是一个装在两个大型轴承上并水平放置的回转圆筒，筒体用隔仓板分成几个仓室，在各仓内装有一定形状和大小的研磨体。

研磨体普通为钢球、钢锻、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。

为了防止筒体被磨损，在筒体内壁装有衬板。

图1 磨机粉磨物料的作用当球磨机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的磨擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体一起回转，并被带到一定高度（如图1所示），在重力作用下自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。

研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。

此外，在磨机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，于是研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。

由于进料端不断喂入新物料，使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力也迫使物料流动，此外磨内气流运动也匡助物料流动。

因此，磨机筒体虽然是水平放置，但物料却可以由进料端缓慢地流向出料端，完成粉磨作业。

1.1.2研磨体运动的基本状态球磨机筒体的回转速度和研磨体的填充率对于粉磨物料的作用影响很大。

当筒体以不同转速回转时，筒体内的研磨体可能浮现三种基本状态，如图7.2所示。

图7.2(a)，转速太慢，研磨体和物料因磨擦力被筒体带到等于动磨擦角的高度时，研磨体和物料就下滑，称为“倾泻状态”，对物料有研磨作用，但对物料的冲击作用很小，于是使粉磨效率不佳；图7.2(c)，转速太快，研磨体和物料在其惯性离心力的作用下图7.2 筒体转速对研磨体运动的影响（a）低转速；（b）适宜转速；（c）高转速贴附筒体一起回转（作圆周运动），称为“周转状态”，研磨体对物料起不到冲击和研磨作用；图7.2(b)，转速比较适宜，研磨体提升到一定高度后抛落下来，称为“抛落状态”，研磨体对物料较大的冲击和研磨作用，粉磨效率高。

实际上，研磨体的运动状态是很复杂的，有贴附在磨机筒壁向上的运动；有沿筒壁和研磨体层向下的滑动；有类似抛射体的抛落运动；有绕自身轴线的自转运动以及滚动等。

文章标题：深度探讨球磨机中磨矿介质在筒体内的运动状态在球磨机的运行过程中，磨矿介质在筒体内的运动状态是一个十分重要的问题。

通过深入探讨这个主题，我们可以更好地理解球磨机的工作原理和性能特点。

本文将从简述磨矿介质的基本运动状态开始，逐步深入分析其在筒体内的具体运动特点，并结合个人观点和理解进行全面总结。

1. 磨矿介质的基本运动状态在球磨机中，磨矿介质通常是钢球或钢棒，它们在筒体内的运动状态可以分为自由状态和受限状态两种基本情况。

在自由状态下，磨矿介质随着筒体的旋转而呈现出离心运动，与筒体内壁形成的离心力将其向上抛出，在重力作用下再次下落，形成“抛物线”运动。

而在受限状态下，磨矿介质受到其他介质或筒体内部结构的限制，其运动状态则会受到更多的影响。

2. 磨矿介质在筒体内的具体运动特点当钢球或钢棒在筒体内运动时，其具体的运动特点受到多种因素的影响。

介质的直径、密度、形状等因素会影响其在筒体内的运动状态；而筒体内部结构的设计、装载量、转速等参数也会对介质的运动产生重要影响。

通过深入研究这些因素，可以更好地掌握介质运动的规律，进而优化设备运行参数，提高球磨机的工作效率和矿石粉磨质量。

3. 个人观点和理解在我看来，磨矿介质在筒体内的运动状态不仅仅是一个物理学的问题，更是工程技术的挑战。

通过对介质运动规律的深入理解，可以为球磨机的设计、生产和维护提供重要参考，从而实现设备性能的最大化。

在日常工作中，我们应该重视对介质运动状态的研究，并结合数值模拟、实验验证等手段，不断完善相关理论和技术，推动行业的进步和发展。

通过本文的深度探讨，相信读者能够更全面、深入地理解球磨机中磨矿介质在筒体内的运动状态。

也希望本文的观点和理解能够为相关领域的研究和实践提供一定的启发，推动技术的创新和进步。

在总结回顾本文的内容时，我们应该认识到磨矿介质在球磨机筒体内的运动状态是一个多因素综合作用的复杂问题，需要综合考虑介质自身特性、筒体结构参数和运行条件等因素。

双进双出钢球磨运行分析大唐阳城发电有限责任公司董志超金鑫（048102）【摘要】以福斯特·惠勒能源公司制造的D-10D双进双出钢球磨煤机为例，结合实际运行中发生的问题，分析说明双进双出钢球磨煤机在运行中常见故障，以及相应预防和处理措施。

【关键词】双进双出钢球磨煤机运行故障分析预防措施Double-in&Double-out Ball Mil Operation AnalyzeDongZhiChao JinXin (048102)Da Tang Yang Cheng Power Generating Limited CompanyAbstract: The D-10D Double-in&Double-out ball mill manufactured by Foster Wheeler Energy Corporation was introduced in this paper to discuss the practical faultoccurred in the operation, it also analyzes the usual defects and provide theprotective measures and the resolutions respectively.Key words: Double-in&Double-out Ball Mill, Operation Fault, Analyze, Protective Measures阳城发电厂一期工程安装六台美国福斯特-惠勒能源公司（FWEC）生产的亚临界、自然循环汽包燃煤锅炉。

每台锅炉配套安装四台FWEC生产的D-10D型双进双出钢球磨煤机。

福斯特·惠勒能源公司的双进双出球磨机的特点：（1）磨煤机负荷越低，煤粉细度越高，满足锅炉低负荷时着火和稳燃的要求。

（2）磨煤机出口的一次风煤粉浓度高，风煤比低，特别有利于煤粉的着火和稳燃。

钢球在球磨机运转中的运动形式
球磨机筒体转动使内部装的磨矿介质发生运动，因此对矿石产生磨碎作用。

它们内部装的磨矿介质的运动，有很多相似之处，钢球在球磨机运转中共分为三种运动形式。

1.钢球在球磨机中泻落式运动形式。

当球磨机转速低时，球磨机筒体内钢球贴着磨机的桶壁上升到一定的高度，并在自身重力的作用而泻落，此过程钢球以研磨性为主，适用于细粒物料。

实践证明，此过程中钢球与矿石的作用是能够实现磨矿作用。

钢球的运动形式如图1所示。

(图1)
2.钢球在磨机中抛落式运动形式。

随着球磨机的转速提高，钢球贴着球磨机的内壁上升到一定高度时，最后钢球以抛体形式下落。

此过程中形成巨大的冲击力，直接击打在矿石上，克服矿石内部分子力而破碎，磨矿作用以冲击性为主，适用
于粗粒矿石。

实践表明，该过程钢球的运动形式对是能够很好地实现磨矿作用。

钢球的运动形式如图2所示。

(图2)
3.钢球在磨机中发生离心式运动形式。

随着球磨机的转速提高，当球磨机的转速超过钢球的临界速度时，此时球磨机内钢球和矿料紧贴磨机内壁，不会发生泻落和抛落运动，发生离心式运动（如图3所示），此时钢球与矿料之间没发生相对运动，不会起到磨矿效果。

因此，磨矿过程应避免这种情况的发生，不然会造成很大的能源浪费。

(图3)。

磨内研磨体可能出现的三种基本运动状态:周转状态:转速太快时,研磨体与物料贴附筒体与之一起转动,此情形时研磨体对物料无任何冲击和研磨作用.泻落状态:转速太慢时,研磨体和物料因摩擦力被筒体带至等于动摩擦角的高度,然后在重力作用下下滑.此情形时对物料有较强的研磨作用,但无冲击作用,对大块物料的粉碎效果不好.抛落状态:转速适中时,研磨体被提升至一定高度后以近抛物线轨迹抛落下来,此时研磨体对物料有较大的冲击作用,粉碎效果较好.球磨机的类型按筒体的长度与直径之比(长径比)分短磨机长径比小于2的球磨机,一般称为球磨机,多为单仓.中长磨机长径比为3左右长磨机长径比大于4时称为长磨机或管磨机.中长磨和长磨机内部一般分成2-4个仓.按是否连续操作可分为:连续磨机和间歇磨机.按传动方式分为中心传动磨机电动机通过减速桐这动磨机卸料端空心轴而驱动磨体回转,减速机输出轴与磨机中心线在同一直线上.边缘传动磨机电动机通过减速机带动固定在卸料端筒体上的大齿轮而驱动磨体回转.按卸料方式分:尾卸料方式分尾卸式磨机被粉磨物料从磨机一端喂入,从另一端卸出中卸式磨机被粉磨物料从磨机两端喂入,从中部卸出.按磨内研磨介质的形状分球磨机磨内研磨介质主要为钢球或钢段,最为普遍.棒球磨机2-4仓,第一仓,圆柱形钢棒研磨介质,后几仓装钢球或钢段.砾石磨研磨介质为砾石,卵石,瓷球和刚玉球等,用花岗岩或瓷质材料作衬板.按操作工艺可分干法磨机和湿法磨机主要工作部件筒体材料金属材料强度要高,塑性要好.可焊性好.多为普通结构钢, A3大型磨机筒体常用16Mn钢制造,其弹性强度极限比A3高约50%,耐蚀能力强,冲击韧性也强得多(低温时尤其如此),切削加工性,可焊性,耐磨性和耐疲劳性能良好.衬板球磨机存在的问题物料进入磨内之初粒度较大,要求研磨体以冲击粉碎为主,故研磨体应呈抛落状态运动后续各仓内物料的粒度逐渐减小,为了使粉磨达到较细的产品细度,研磨体应逐渐增强研磨作用.加强泻落状态.粉磨过程要求各仓内研磨体呈不同运动状态与整个磨机筒体具有同一转速相矛盾.解决方法:利用不同表面形状的地板使之与研磨体之间产生不同的摩擦系数从而改变研磨体的运动状态.作用1保护筒体,使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和摩擦2利用不同形式的衬板可改变各仓研磨体运动状态.类型平衬板,不论是完全光滑的表面还是花纹表面,对研磨体的作用基本依赖衬板与研磨体之间的静摩擦力.出现滑动现象,因而降低研磨体上升速度和提升高度,增加研磨体的研磨作用.平衬板宜用于细磨仓2,压条衬板由压条和平衬板组成,压条上有螺栓,由压条将衬板固定.平衬板部分丐研磨体间的摩擦力和压血本侧面对研磨体的直接推力的联合作用带动研磨体,研磨体升得较高,冲击力较大.压条衬板的缺点提升能力不均匀,压条前侧附近的研磨体被带很高,但远离压条处的研磨体会类似于平衬板情形出现局部滑动当磨机转速较高时,被压条前侧带得过高的研磨体甚至会抛落到对面的衬板上面,非但不能破碎物料,反会加速衬板和研磨体的磨损,所以,转速较高的磨机不宜安装压条衬板.宜用于粗磨仓,尤其适合于物料粒度大,硬度高情形.凸棱衬板在平衬板上铸成断面为半圆或梯形的凸棱,形成一体凸棱的作用与压条相同.当凸棱磨损后需更换时,平衬板部分也随之报废,比压条衬板的刚性好.因而可用延展性较大的材料制作.波形衬板使凸棱衬板的凸棱平缓化即成为波形衬板,在一个波节的上升部分对研磨体的提升是相当有效的,而下降部分却有不利作用,衬板的提升钢球能力较凸棱衬板低得多.适合棒球磨,因为棒仓必须防止过大冲击力操作衬板.阶梯衬板阶梯衬板工作表面呈阿基米德对数螺线形式,可均匀提升研磨体.原因:衬板表面的倾角均相同,所以沿整个衬板表面的牵制系数相等,使同一研磨体层的研磨体的提升高度均匀一致.阶梯衬板适用于管磨机的一仓.半球形衬板可避免衬板上产生环向磨损沟槽,显著降低研磨体和衬板消耗.比表面光滑的衬板提高产量10%左右.半球体为该仓最大球径的2/3,半球中心距不大于该仓平均球径的2倍,半球呈三角形排列以阻止钢球筒体滑动.小波纹衬板无螺栓衬板,其波峰和节距都较小.适合于细磨仓.分级衬板安装特点沿轴向方向具有斜度,大端朝向磨尾,即靠近进料端直径大,出料端直径小.作用自动将钢球沿磨机轴向由大到小,(自动分级,因而可减少磨机仓数,减小通风阻力,提高粉磨效率.端盖衬板表面平整,用螺栓固定在磨机的端盖上.作用,保护端盖不受研磨体和物料的磨损.隔仓板作用分隔研磨体物料粒度。