一種半自磨棒球介質制造技術

本發明專利技術涉及一種半自磨棒球介質，屬于礦物加工中的磨礦技術領域。該半自磨棒球介質，所述半自磨棒球介質形狀為兩端呈球面、中間為錐體的棒球體，半自磨棒球介質棒球當量直徑為175mm，下球冠高度H1=57.5mm，上球冠高度H2=22mm，椎體高度H3=183mm，下球冠直徑D1=163mm，上球冠直徑D2=73mm，椎體斜邊與中線夾角α=14°。該半自磨棒球介質以提高半自磨處理能力，減少磨礦產品過粉碎產率及降低介質單耗。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種半自磨棒球介質，屬于礦物加工中的磨礦

技術介紹
自磨是以所磨礦石本身作為磨礦介質來磨碎礦石，半自磨則是在自磨的基礎上添加少量（7%～15%）的鋼球以彌補礦石作為介質沖擊力的不足。國外半自磨鋼球尺寸一般為125～150mm。我國半自磨鋼球尺寸普遍偏大，究其原因一在于鋼球尺寸不足夠大時磨機處理能力太低，二在于鋼球制造工藝水平偏低，目前國內半自磨鋼球尺寸最大可達200mm，如銅陵冬瓜山銅礦，為了保證處理量，將鋼球從設計時的125mm逐步增大到200mm，處理量達產了，但其帶來的缺點是襯板壽命短、單位球耗高及磨礦產品中過粉碎較多。為了解決過粉碎較多的問題，毛世意、胡建國等人在武山銅礦曾采用當量直徑為200mm的棒球體作半自磨的磨礦介質，可提高半自磨機處理能力，棒球也能有效的降低過粉碎，但其半自磨鋼耗高達1kg/t礦，遠超行業平均水平。目前，江西銅業武山銅礦半自磨機采用當量直徑180mm棒球，使用該尺寸棒球存在很多問題。一是單個棒球重量為25kg，沖擊力過大，在磨礦過程中容易將+100mm充當磨礦介質的礦石砸碎，自磨介質偏少，處理量偏低；二是單個棒球尺寸偏大，在同樣充填率下棒球個數相應減少，碰撞概率降低，易形成頑石積累現象，-10微米過粉碎含量偏多；三是由于其化學成分選擇不當，棒球碎球率偏高，磨礦介質消耗增加。
技術實現思路
針對上述現有技術存在的問題及不足，本專利技術提供一種半自磨棒球介質。該半自磨棒球介質以提高半自磨處理能力，減少磨礦產品過粉碎產率及降低介質單耗，本專利技術通過以下技術方案實現。一種半自磨棒球介質，所述半自磨棒球介質形狀為兩端呈球面、中間為錐體的棒球體。所述半自磨棒球介質棒球當量直徑為175mm（同體積下鋼球直徑），下球冠高度H1=57.5mm，上球冠高度H2=22mm，椎體高度H3=183mm，下球冠直徑D1=163mm，上球冠直徑D2=73mm，椎體斜邊與中線夾角α=14°。所述半自磨棒球介質包括以下質量百分比組分：碳0.40～0.43%，硅0.20～0.40%，錳0.50～0.80%，鉻≤0.20%，磷0.035%，硫0.035%，變質劑0.10%和余量廢鋼。上述半自磨棒球介質表面硬度（HRC）≥55，芯部硬度（HRC）≥50，落球沖擊疲勞壽命≥10000次。本專利技術的原理是：磨機的處理能力是靠沖擊力及研磨力來實現的，沖擊力主要取決于介質大小及磨機規格大小，當磨機規格一定時，介質尺寸越大，沖擊力越大，處理能力越大，但不可避免的會使磨礦產品中過粉碎產率增多；研磨力主要取決于介質的研磨表面積，表面積越大，處理能力也越大。棒球兼有鋼球及鋼棒點接觸與棒接觸的優點，在保證處理能力的同時又能有效避免過粉碎。但由于其制造工藝、化學成分等原因，當量直徑超過125mm時棒球的碎球率明顯升高。對棒球在自磨機中的運動軌跡分析可知：棒球在磨機內上升時，棒球之間處于相對滑動狀態，發生切削和變形磨損，因而要求棒球必須有高的硬度以保持耐磨性；當棒球在磨機內下拋時處于受沖擊狀態，容易出現脆性剝落，因此又要求棒球有抗沖擊能力。分析半自磨機所用棒球的工作條件和失效形式，高耐磨性和適當的沖擊韌性相結合是對棒球的主要要求。對于大規格的棒球，還要具有較好的淬透能力和以保證棒球內部有較高的硬度。棒球的性能與它的成分有很大的關系，因此，棒球各化學成分的含量至關重要。傳統的鋼球或鋼棒其表面硬度及芯部硬度相差太大，導致落球沖擊疲勞壽命不高，新型棒球必須檢測物理性能中的表面硬度、芯部硬度及落球沖擊疲勞磨損，使其達到一定要求。最后新型棒球要與目前的介質進行同條件下的磨礦試驗對比，從磨機臺時處理量、磨礦產品過粉碎含量及介質單耗等指標上評判其效果。本專利技術的有益效果是：本專利技術充分考慮了棒球的沖擊力及研磨面積，考慮了棒球的高耐磨性和適當的沖擊韌性，克服了傳統半自磨介質處理量低、磨礦產品過粉碎高及單耗高的缺陷。附圖說明圖1是本專利技術結構示意圖；其中D1為下球冠直徑，D2為上球冠直徑，H1為下球冠高度），H2為上球冠高度，H3為椎體高度，為椎體斜邊與中線夾角。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式，對本專利技術作進一步說明。實施例1現廠棒球當量球直徑為180mm，質量為25kg，表面積為113587.27mm2，體積為3191063.07mm3。本專利技術棒球當量球直徑為175mm，質量為20.50kg，表面積為104297.57mm2，體積為2788666.97mm3，半自磨棒球介質棒球當量直徑為175mm（同體積下鋼球直徑），下球冠高度H1=57.5mm，上球冠高度H2=22mm，椎體高度H3=183mm，下球冠直徑D1=163mm，上球冠直徑D2=73mm，椎體斜邊與中線夾角α=14°。當棒球充填率為15%時，優化后的棒球個數為2529個，比優化前棒球個數2210個可提高14.43%，棒球表面積比優化前提高了5.08%。本專利技術棒球介質和現有棒球化學成分如表1所示，表面硬度、芯部硬度、落球沖擊疲勞壽命物理性能檢測結果如表2所示。表1 棒球化學成分。表2 棒球物理性能對比對現有棒球和本專利技術進行同條件下的半自磨磨礦試驗效果驗證，獲得的驗證結果如表3所示。表3 工業試驗前后半自磨機臺效及棒球單耗驗證結果表從表3可以看出，采用新型棒球后，半自磨臺時處理量提高了9.25t/h，提高了7.71%；磨礦產品-10微米含量降低了0.72個百分點，降低了9.52%；介質單耗降低了0.272kg/t礦，降低了32.89%。實施例2如圖1所示，該半自磨棒球介質，所述半自磨棒球介質形狀為兩端呈球面、中間為錐體的棒球體，半自磨棒球介質棒球當量直徑為175mm，下球冠高度H1=57.5mm，上球冠高度H2=22mm，椎體高度H3=183 mm，下球冠直徑D1=163mm，上球冠直徑D2=73mm，椎體斜邊與中線夾角α=14°。其中半自磨棒球介質包括以下質量百分比組分：碳0.40%，硅0.20%，錳0.50～%，鉻≤0.20%，磷0.035%，硫0.035%，變質劑0.10%和余量廢鋼。實施例3如圖1所示，該半自磨棒球介質，所述半自磨棒球介質形狀為兩端呈球面、中間為錐體的棒球體，半自磨棒球介質棒球當量直徑為175mm，下球冠高度H1=57.5mm，上球冠高度H2=22mm，椎體高度H3=183mm，下球冠直徑D1=163mm，上球冠直徑D2=73mm，椎體斜邊與中線夾角α=14°。其中半自磨棒球介質包括以下質量百分比組分：碳0.43%，硅0.40%，錳0.80%，鉻≤0.20%，磷0.035%，硫0.035%，變質劑0.10%和余量廢鋼。以上結合附圖對本專利技術的具體實施方式作了詳細說明，但是本專利技術并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利技術宗旨的前提下作出各種變化。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半自磨棒球介質，其特征在于：所述半自磨棒球介質形狀為兩端呈球面、中間為錐體的棒球體。

【技術特征摘要】
1.一種半自磨棒球介質，其特征在于：所述半自磨棒球介質形狀為兩端呈球面、中間為錐體的棒球體。2.根據權利要求1所述的半自磨棒球介質，其特征在于：所述半自磨棒球介質棒球當量直徑為175mm，下球冠高度H1=57.5mm，上球冠高度H2=22mm，椎體高度H3=183mm，下球冠直徑D1=163mm，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖慶飛，王肖江，曹亦俊，陳祿政，阮華東，宋念平，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：云南;53