一种用于确定球磨机内钢球尺寸的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磨细工程机械领域，尤其涉及一种用于确定球磨机内钢球尺寸的方 法。
【背景技术】
[0002] 球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一，是物料(例如煤块、石灰块等材 料)被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛 用于选矿，建材及化工等行业。如部分燃煤发电厂利用球磨机将煤块磨制成适于燃烧的煤 粉，然后由热风携带进入炉膛燃烧;几乎所有的矿石制粉厂采用球磨机将粉碎的矿石碾磨 成细粉，用于水泥等工业的应用。
[0003] 球磨机内的钢球是球磨机研磨物料的介质，通过钢球之间、钢球与物料之间的碰 撞摩擦产生磨剥作用，钢球是球磨机重要的基础零部件。钢球在投入运行后会被磨损，球径 逐渐变小，磨损后的钢球级配与开始投入使用时加入的钢球级配之间会产生差距，并且钢 球装载量也会降低，投入运行时间越长，差别越大。因此，在运行过程中，为了使球磨机内的 钢球级配和装载量同开始投入使用时加入的钢球级配和装载量尽量保持一致，运行一定时 间后就要向球磨机内补加钢球。目前，筒式球磨机内研磨体的装载量处于一种定期定量添 加、不定期不定量添加等不科学无序添加状态，不仅影响了生产效率和产品质量，而且影响 生产能耗，同时对研磨体消耗和球磨机衬板消耗影响较大，也出现过过量添加导致球磨机 主轴机械损坏的情况。补加钢球的量和尺寸依据磨损的情况而定，因此在补加钢球之前要 准确掌握磨内的钢球级配情况。对于小型的球磨机，可以通过全部统计的方式来确定运行 一定时间后磨内钢球的级配情况，但对于大型球磨机，磨内有上万个钢球，不适于全部都一 一统计，所以开发一个可以准确反映磨内钢球尺寸分布的统计方法至关重要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，用于解决现有技 术存在的钢球添加不准确而导致无法维持预定钢球级配和装载量的问题。该方法是一种实 用的可以满足要求的确定磨内钢球尺寸分布的统计方法，也是准确确定大型球磨机内钢球 补加量的方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0006] -种用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，包括如下步骤：
[0007] S1，将球磨机内的原料完全甩出；
[0008] S2,确定圆形选取套圈的尺寸:根据球磨机筒体横截面宽度和最大钢球直径确定 所述套圈直径，所述套圈直径需要满足如下条件:所述套圈直径大于最大钢球的直径;且3 倍所述套圈直径大于所述球磨机筒体横截面宽度的1/3小于所述球磨机筒体横截面宽度的 1/2,所述筒体的横截面与筒体水平静置状态下所述球磨机筒体内最上层钢球所在的水平 面齐平；
[0009] S3,确定统计位置点：根据所述球磨机筒体横截面大小在所述球磨机筒体内最上 层钢球表面确定至少一排和至少两列统计位置点，其中，靠近所述球磨机出口端的一列统 计位置点所形成的直线与所述球磨机出口端的垂直距离为所述球磨机筒体横截面长度的 1/10-1/8与所述套圈半径之和，靠近所述球磨机入口端的一列统计位置点所形成的直线与 所述球磨机入口端的垂直距离为所述球磨机横截面长度的1/10-1/8与所述套圈半径之和；
[0010] S4,选取待统计钢球：以各个所述统计位置点作为各个所述套圈的圆心，分别将各 个所述套圈置于所述球磨机筒体内最上层钢球上，被所述套圈套在内的钢球为待统计钢 球；
[0011] S5，确定各级配钢球补加量:统计所述待统计钢球的尺寸分布，并分析与原始装载 钢球的差距，从而确定需要补加的各种级配的钢球重量。
[0012] 球磨机中通常最大尺寸钢球数量约占十分之一，套圈尺寸过小随机选取时很可能 导致套圈内选不到最大尺寸钢球，套圈尺寸过大又增大了统计工作量、限制了套圈的数量， 因此，套圈直径过大或过小确定的钢球补加量均不准确。
[0013] 上述用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，作为一种优选实施方式，步骤S4中各个 所述套圈内至少套有1个最大尺寸钢球。
[0014] 上述用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，作为一种优选实施方式，步骤S2中所述 套圈为钢圈。
[0015] 上述用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，作为一种优选实施方式，步骤S3中位于 同一排的各个相邻所述统计位置点之间的距离为所述套圈直径的2-5倍。更优选地，当球磨 机长度小于8倍所述钢圈直径时，在所述球磨机筒体内最上层钢球表面确定有至少一排两 列的统计位置点。当球磨机长度大于8倍钢圈直径时，在所述球磨机筒体内最上层钢球表面 确定有至少一排三列的统计位置点，同一排上相邻的所述统计位置点的间距相等。相邻统 计位置点之间的距离过大影响确定钢球补加量的准确性，过小增加工作量，导致效率低下。
[0016] 上述用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，作为一种优选实施方式，步骤S4中，被所 述套圈套在内的钢球是指被套圈套在内的钢球，不管进入套圈的比例占到钢球本体多大， 均计算在内，只统计位于表面层的钢球，即位于球磨机筒体最上面可以看到的钢球。相比于 仅计算完全在套圈内的钢球而言，将部分进入套圈内的钢球也统计在内，增加了钢球补加 量的准确性。
[0017] 上述用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，作为一种优选实施方式，步骤S4中，在所 述统计位置选取被所述套圈套在内的钢球时，在要被统计的钢球上做标记。
[0018] 上述用于确定球磨机内钢球尺寸的方法，作为一种优选实施方式，在步骤S5中，确 定需要补加的各种级配的钢球重量的具体方法如下：
[0019] 1)首先，测量全部待统计钢球的球径Φ，按照待统计钢球的球径Φ与原始钢球球 径①:的差距将全部待统计钢球划分成不同的级别，球径Φ满足（Oi + lOmmH (iXOi的待 统计钢球则推定该待统计钢球的原始球径为Φ i，归为第i级，其中Φ i为第i级的原始钢球直 径;然后，统计磨损后的各级别待统计钢球的总重量和各级别待统计钢球的原始加入量，计 算各级别待统计钢球的磨损率;最后，根据球磨机内各级别钢球的原始加入量X相应级别 待统计钢球的磨损率，计算得出球磨机内各级别钢球的磨损量；
[0020] 2)按照磨损后的各级别待统计钢球的平均球径i与相应级别的原始球径?,的差 距，来重新分配球磨机内磨损后的各级别钢球，从而计算各级别钢球的补加量，其中所述 磨损后的各级别待统计钢球的平均球径等于磨损后球磨机内相应级别钢球的平均球径， 即：
[0021 ] 平均球径符合- f <(1\的球磨机内钢球，归为原始直径为Φ i的第i 级，此时第i级别钢球的补加量=球磨机内第i级别钢球的磨损量一第i+l级别钢球可归入 第i级别的钢球量，其中，第i级别钢球的补加量2 0;
[0022] 平均球径符合Φ,- lOinmS& 5.ram的球磨机内钢球，贝ij有部分归为原 始直径为Φκ的第i-l级，第i级别钢球的补加量=第i级别钢球的磨损量+第i级别钢球归 入第i-Ι级别的钢球量一第i+l级别钢球归入第i级别的钢球量，其中，第i级别钢球的补加 量之〇;
[0023