
工业上磨矿是在磨矿机中进行的。磨矿机内装有磨矿介质,磨矿机筒体转动时,带动筒体内的物料(介质及矿石)一起转动。由于工业上磨矿过程是连续的,矿石在磨矿机筒体内需要一定的停留时间,一般均是磨矿机的水平中心线的两端作为给料和排料端。因此,在磨矿机正常运行过程中,由于磨矿机连续运行、端部给排料的特性,其充填率不会过大,较大填充率只能小于50%。因此,磨矿机内部物料的运动可以通过磨矿机的转速来进行控制,使其对不同的物料得到较佳的磨矿效果。
在磨矿机中,将给入的物料视为质点群,则质点群在磨矿机内的运动轨迹分为两部分:类螺旋线运动和抛物线运动。
当质点群给入磨矿机内随筒体一起以一定的速度转动时,开始阶段,在径向上,除做圆周运动外,还同时产生一个离心运动,四周运动是质点群随筒体旋转方向向上提升,离心运动使质点群自筒体内的位置向筒体壁移动;在轴向上,质点群受给入时轴向冲力的作用向排矿端的方向移动。两种运动的轨迹合成则为物料在磨矿机内磨矿过程初始阶段的运动轨迹。
在随筒体运动旋转上升过程中,质点群中不同的质点由于受其自身的特性(粒度、密度、形状等)和周围环境(位置、空间、搬运介质的密度等)影响,尽管其运动轨迹仍为类螺旋线,其受力状态却一直处于变化之中。当作用于质点上的使其向筒体壁方向附着的力等于使其反方向运动的力时,此时质点的状态称为临界状态运动。此时的位置称为该质点的临界点。质点以原有的状态继续运动超过此点后,其运动轨迹则发生改变,呈抛物线下落。
在整个质点群中,外层的质点由于线速度高,被提升的高度也大,当提升到一定高度后,随着受力状态变化,大多数的质点以一定的初速度离开筒体沿抛物线轨道下落到底部,与底部的物料发生冲击碰撞和磨削,此种状态下质点的磨矿作用以冲击为主,磨削次之;在质点群中靠近内层的质点由于线速度较低,提升的高度也小,到达受力的平衡点后,受其外层质点的影响,以初速度近乎为零的状态向下滑落到筒体底部,此过程主要是质点之间的互相滚动与摩擦,冲击作用很弱,此种状态下质点的磨矿作用主要是研磨,冲击次之。
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