چه پارامترهای باید توجه به هنگام انتخاب توپ های آسیاب؟

Ⅰ- تعیین اندازه: "مخصوصیات آسیاب + تقاضای آسیاب مواد" به عنوان هسته

1قطر توپ (D80): "تعدیل درجه بندی شده" به نوع ماده و آسیاب

• آسیاب اولیه (سطح ذرات مواد خام ≥50mm): توپ های قطر بزرگ (60-100mm) برای ارائه نیروی ضربه کافی، مناسب برای آسیاب های نیمه خودکاره یا آسیاب های توپ آسیاب خشن؛
• خرد کردن ثانویه (سطح ذرات مواد اولیه 10-50mm): توپ های قطر متوسط (40-60mm) برای تعادل ضربه و خرد کردن، قابل استفاده برای آسیاب های توپ عمومی برای مواد متوسط سخت؛
• خرد کردن ظریف (حجم ذرات مواد خام ≤10mm): توپ های قطر کوچک (20-40mm) برای افزایش منطقه تماس با مواد، مناسب برای آسیاب های خرد کننده ظریف یا سیستم های آسیاب طبقه بندی کننده؛
• سازگاری ویژه: برای آسیاب های قطر کوچک (Φ≤2.4m) ، حداکثر قطر توپ نباید بیش از 60mm باشد (از تاثیر بیش از حد بر پوشش آسیاب جلوگیری شود) ؛ برای آسیاب های قطر بزرگ (Φ≥4.8m) ،حداکثر قطر توپ را می توان به 100mm افزایش داد (با افزایش تقاضای ضربه از آسیاب های بزرگ مطابقت دارد);
• مرجع محاسبه: قطر توصیه شده توپ D80 = (6-8) ×√ ((حجم ذرات حداکثر ماده، میلی متر) (برای مواد متوسط سخت)با توجه به سختی مواد ±10٪ تنظیم شود (مواد سخت تر حد بالایی را دارند)، مواد نرم تر حد پایین را دارند).

2. نسبت اندازه توپ: "مصنوعه سازی همبستگی" برای بهینه سازی پر کردن حفره

• خرد کردن کلی (توالی اندازه ذرات مواد 5-50mm): نسبت توپ های بزرگ (60-80mm) : توپ های متوسط (40-60mm) : توپ های کوچک (20-40mm) = 3:4:3، که هم اثر بر ذرات بزرگ و هم خرد کردن ذرات کوچک را تضمین می کند.
• خرد کردن ضخیم تحت تأثیر ضربه (حجم ذرات حداکثر ≥80mm): نسبت توپ های بزرگ را افزایش دهید، نسبت = 5:3:2، افزایش ظرفیت خرد کردن ذرات بزرگ؛
• خرد کردن ظریف تحت سلطه خرد کردن (حجم ذرات حداکثر ≤10mm): نسبت توپ های کوچک را افزایش دهید، نسبت = 1:3:6، بهبود کارایی تماس سطح با ذرات نازک
• اصل: حجم تجمعی همه توپ ها باید 28 تا 35 درصد از حجم موثر آسیاب را پر کند (سرعت پر شدن) و نسبت اندازه توپ باید از "فوقال اندازه" جلوگیری کند (به عنوان مثال،بدون پرش مستقیم از 80mm به 40mm بدون توپ های 60mm) برای اطمینان از پر کردن یکنواخت.

3وزن توپ تک (m): مطابقت "قدرت آسیاب" و "مقاومت لباس"

• آسیاب با قدرت کم (≤1000kW): برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد سیستم محرک، توپ های سبک تر (m=0.5-2kg، قطر مربوطه 40-60mm) را انتخاب کنید.
• آسیاب با قدرت بالا (>2000 کیلو وات): استفاده از توپ های سنگین تر (m=2-5kg، قطر مربوطه 60-80mm) برای مطابقت با تقاضای ضربه بالا؛
• اصل تعادل فرسایش: وزن یک توپ باید به گونه ای باشد که میزان فرسایش یکنواخت باشد (بدون فرسایش بیش از حد توپ های کوچک یا استفاده ناکافی از توپ های بزرگ).گلوله های آهن ریخته با کروم بالا (گسستگی ~7.8g/cm3) با قطر 60mm دارای وزن ~ 1.1kg است که برای اکثر آسیاب های متوسط قدرت مناسب است.

Ⅱ. انتخاب تحمل: اطمینان از "توحید خرد کردن" و "استقرار عمر خدمت"

1تحمل قطر: کنترل "توفاق اندازه"

• برای توپ هایی با قطر ≤40mm: تحمل ±0.5mm (ISO 3290 کلاس G3) ، اطمینان حاصل کنید که توپ های کوچک در تماس یکسان با ذرات نازک هستند.
• برای توپ هایی با قطر 40-80 میلی متر: تحمل ±1.0 میلی متر (ISO 3290 کلاس G4) ، دشواری پردازش تعادل و ثبات اندازه؛
• برای توپ هایی که قطر آنها >80 میلی متر است: تحمل ±1.5 میلی متر (ISO 3290 کلاس G5) ، اجازه انحراف مناسب را بدون تاثیر بر اثر ضربه می دهد.
• الزامات کلیدی: حداکثر تفاوت قطر بین توپ ها در یک آسیاب نباید بیش از 2 میلی متر باشد، از نیروی برخورد نامناسب که منجر به فرسایش محلی پوشش می شود جلوگیری کنید.

2تحمل گردی: کاهش "تلاطم نامتعادل"

• خطای گردی ≤0.3mm (برای قطر ≤60mm) یا ≤0.5mm (برای قطر >60mm) ، که با یک اندازه گیری گردی اندازه گیری می شود.
• اهمیت: توپ های غیر گرد در هنگام چرخش با سرعت بالا (سرعت چرخ 18-24r / min) باعث ارتعاش آسیاب می شوند، مصرف انرژی را 5-10٪ افزایش می دهند و فرسایش پوشش را تسریع می کنند.

3خشکی سطح: بهبود "مقاومت به لباس" و "توافق مواد"

• خشکی سطح Ra ≤1.6μm (سطح پولیش شده) ، از لبه های تیز و یا burrs اجتناب کنید.
• اثر: چسبندگی پودر مواد به سطح توپ را کاهش می دهد (از "بستن توپ" جلوگیری می کند) ، و از خراش در پوشش ناشی از سطوح خشن توپ جلوگیری می کند.

Ⅲپارامترهای کلیدی: فراتر از اندازه و تحمل، تعیین "کارایی خرد کردن" و "زندگی"

1پارامترهای عملکرد مواد: با "مکانیزم فرسایش" سازگار است

• سختی: برای فرسایش سفت (مواد نرم، سرعت پر شدن بالا) ، HRC≥60 (به عنوان مثال، آهن ریخته با کروم بالا، Cr≥12٪) ؛ برای فرسایش ضربه (مواد سخت، اندازه ذرات بزرگ) ، HRC=50-55 (به عنوان مثال،فولاد منگنز (Mn13) برای تعادل سختی و سختی;
• مقاومت ضربه (αkv): ≥12J/cm2 ( آهن رسوب با کروم بالا) یا ≥90J/cm2 (فولاد منگنز) ، از شکستگی شکننده در برخورد با سرعت بالا (سرعت برخورد تا 5-8m/s) جلوگیری می کند.
• مقاومت در برابر فرسایش: میزان فرسایش حجم ≤0.08cm3/(kg·m) (بررسی ASTM G65) ، اطمینان از عمر ≥6000 ساعت (شرایط کار مواد متوسط سخت)
• تراکم: ≥7.6g/cm3 (گول های فلزی) یا ≥3.6g/cm3 (گول های سرامیکی) ، تراکم بالاتر انرژی حرکتی ضربه را بهبود می بخشد (انرژی حرکتی E=1⁄2mv2).

2پارامترهای تطبیق شرایط کار: مطابقت "پارامترهای کار آسیاب"

• سازگاری نرخ پر کردن: هنگامی که نرخ پر کردن 32-35٪ (پری شدن بالا) است، توپ هایی با سختی بالاتر (HRC + 5) را برای مقاومت در برابر اصطکاک افزایش یافته انتخاب کنید؛ هنگامی که نرخ پر کردن 28-30٪ (پری شدن کم) است،استفاده از توپ هایی با سختی بیشتر برای جلوگیری از ضربه بیش از حد;
• تطبیق محیط پیس: پیسیدن مرطوب (محیط خمیر) → مواد مقاوم در برابر خوردگی را انتخاب کنید (به عنوان مثال، توپ های آسیاب فولاد ضد زنگ برای خمیر اسیدی) یا پوشش مقاوم در برابر خوردگی را اضافه کنید.آسیاب خشک (محيط پودر) → مقاومت در برابر فرسایش را تاکید می کند ( آهن گچ با کروم بالا);
• سازگاری با دما: خرد کردن در دماهای بالا (دماهای مواد ≥150°C) → مواد مقاوم در برابر گرما را انتخاب کنید (به عنوان مثال، توپ های آلیاژ نیکل کرومیوم) تا از کاهش سختی در دماهای بالا جلوگیری شود.

3پارامترهای حفاظت از محیط زیست: رعایت الزامات "تولید تمیز"

• محتوای فلزات سنگین: برای خرد کردن مواد غذایی، دارویی یا الکترونیکی، سرب (Pb) ≤0.005٪، کادمیوم (Cd) ≤0.001٪، جلوگیری از آلودگی مواد؛
• غیر سمی بودن: توپ های آسیاب سرامیکی (به عنوان مثال، آلومینا Al2O3 ≥95%) برای سناریوهای آسیاب تمیز ترجیح می شوند، زیرا یون های فلزی را آزاد نمی کنند.
• قابلیت بازیافت: توپ های آسیاب فلز باید نرخ بازیافت ≥90٪ (پس از فرسایش) داشته باشند و آلودگی محیط زیست را کاهش دهند.