[发明专利]一种球磨机钢球及级配方法

说明书

本发明属于冶金领域，尤其涉及一种球磨机钢球及级配方法。一种球磨机钢球，所述钢球形状为哑铃球形，两端为球形结构，中间为凹陷圆弧结构；一种球磨机钢球的级配方法，使用哑铃球形钢球结合普通球形钢球进行级配，其中哑铃球形钢球占比(质量分数)为12％到55％。本发明具有对物料破碎效果好、研磨效率高、研磨产品粒径小的优点。

技术领域

本发明属于冶金领域，尤其涉及一种球磨机钢球及级配方法。

背景技术

矿山冶金的选矿过程，球磨机是关键而重要的设备，钢球作为球磨机中的重要研磨部件，其性能的优劣将直接决定粉料的质量及球磨效率。球磨机包括横卧的圆柱形筒体，在筒体内加入一定量的钢球、钢锻，筒体内表面镶嵌有波形衬板，被研磨的物料连续落入筒体内部，筒体被外力拖动旋转，钢球和物料被波形衬板带起后，发生抛落并沿筒壁泻落，块状物料受到钢球的抛击和碾磨而成粉状物料后，连续流出或者被介质携出筒体，完成研磨过程。

钢球磨筒体内物料量和钢球量的比例决定了研磨过程的产量和质量，物料相对钢球的比例过多或者过少，都会导致研磨产量减少、研磨品质下降和电耗升高。物料量相比钢球量过多，钢球被物料淹没其中，物料不能被钢球有效击打和研磨，研磨效率和品质下降，物料相对钢球比例过少，大量能量消耗在钢球之间的击打和研磨过程中，研磨效率极低。

传统的研磨钢球为标准的球形，大球主要用于破碎，小球主要用于研磨，大球、小球按照一定比例级配使用。但是，现有技术球形的钢球，表面积较小，钢球对物料的破碎和研磨的效率都较小，还有提升的空间。

矿山冶金领域锡精矿的选矿过程中，使用球磨机对锡精矿破碎研磨进行分选，使用球磨机对硫化矿破碎研磨进行分选回收锡精矿，都要求对物料破碎效果好、研磨效率高、研磨产品粒径小。

申请号为201320694044.X的中国专利，公开了一种球磨机研磨钢球，钢球为圆柱体加上外表面为圆弧面的顶部和底部，增加了钢球本身的冲击面，从而增多了研磨材料的受力面，使研磨材料成粉快，调度好，节省能源；在钢球侧面开设凹槽可以延长钢球的寿命。但是，该钢球的圆柱体部分对物料的破碎研磨效果不好，而且钢球与钢球的圆柱体部分接触面积小，研磨效率低、研磨产品粒径大。

发明内容

本发明提供一种改进型的钢球，具有对物料破碎效果好、研磨效率高、研磨产品粒径小的优点。

一种球磨机钢球，其特征在于，所述钢球形状为哑铃球形，两端为球形结构，中间为凹陷圆弧结构。

钢球两端的球形结构以及中间的圆弧形结构，曲面平滑过渡，有利于在增加接触面积的同时，减少磨损。钢球中间的凹陷结构，适配于其他钢球两端的球形结构，或适配于普通钢球的球形结构，有利于增加接触面积，提高研磨效率。钢球中间的凹陷结构，适配于另一钢球中间的凹陷结构，能对物料产生一个强力的剪切作用，有利于物料的破碎。

作为一种方案，优选地，钢球两端球形的直径相同，直径为D，则钢球的最长长度L为1.3到2.8倍D。

钢球长度L越大，钢球越接近于钢棒，研磨介质与物料之间呈线性接触，研磨面积大，棒与棒所产生的缝隙是比较规律的，呈一个个长条状，这就使得在磨矿过程中又产生了一个作用——筛分作用。当钢棒间夹有颗粒时，粗颗粒首先受到破碎，细颗粒则受到一定程度的保护；当钢棒沿筒体内壁向上提升时，夹在钢棒间的细颗粒从缝隙中流出，粗颗粒被提升到了每层的高层位置，从而使粗颗粒集中受到钢棒落下时的冲击破碎。正是由于这种选择性的筛分作用，使得破碎磨细过程更有效率，物料磨碎后粒度均匀。

优选地，钢球的中间凹陷处最窄宽度W为0.61到0.88倍D。

宽度W越小，钢球的表面积越大，接触面积越大，研磨效率越高，但是钢球的强度会变差，容易从中间部位破裂。宽度W越大，钢球的抗破裂强度会越好，但是会降低研磨效率。

优选地，钢球中间凹陷圆弧的曲率半径R为0.55到1.25倍D。