钢球质量的影响

钢球质量好坏既影响生产率大小，也影响球耗高低，进而影响磨矿介质成本。单纯追求高硬度低单耗是不对的。高硬度及低单耗并不等于低成本，高硬度及低单耗的球往往也价格甚高。高硬度不一定使生产率增加，会下降，只有生产率高才能使各项单耗指标下降。因此，选择钢球的首要标准应该是磨机生产率大及磨矿介质成本低。只有高生产率和低的磨矿介质成本才能有好的经济效益。经济效益是企业生存及发展的必要条件。

选择钢球时，有两个问题常被忽视：1）钢球并非愈硬愈好，而是有其恰当的硬度值；2）钢球密度也是一个不可忽视的问题。关于硬度的影响，一般地说，随着硬度增加，只要不发生破碎，钢球单耗下降；而且可使球体变形小，在破碎中球体吸收变形能小，能量可更多地用于破碎矿粒，可使磨机的生产率增加。但钢球硬度的增加只能是适度的，有个恰当范围，并非愈硬愈好。如果只考虑球耗，是硬度愈高消耗愈低。但对磨机生产率而言，在一定范围内生产率随钢球硬度增大而增加，但当硬度超过一定范围时则对磨机生产率产生不利影响，使磨机生产率下降。

钢球硬度过高时对磨矿不利的原因有两个：1）钢球回弹跳动严重，在回弹中造成部分能量损失，故钢球能量不是更多地用于破碎，故而影响破碎；2）钢球硬度过高时，球与球之间相互接触时滑动厉害，不能有效地啮住球间的矿粒，使矿粒的磨碎作用减弱。A.B.基尔波申（KH）在研究钢球硬度对磨矿指标的影响时指出，实验室试验证明，钢球对各种类型的矿石都存在一个硬度的问题。按此说法，各种矿石的硬度值均不相同。这个说法是有道理的，值得进一步研究。我国首钢大石河铁矿的生产应用有力说明这个问题。大石河铁矿1981—1983年使用了不同硬度的钢球，各种球磨矿时的磨机利用系数如表3-5-8所示。

表3-5-8说明：1）不同硬度钢球有不同磨矿效果，但并非硬度极大的效果好，而是硬度恰当时效果才好，20MnV锻钢球生产率高，但HRC仅30—40，硬度恰当。2）不同硬度钢球之间磨机利用系数（即容积生产率）可相差20%—40%，说明硬度对磨机生产率的影响是相当显著的，单纯追求高硬度低球耗而忽视生产率降低是不可取的。

关于钢球密度对磨矿的影响，一般地说，尺寸相同的球密度大的生产率大，密度小的生产率小。钢球密度受三个因素影响：1）材质影响，钢、铸铁、合金钢等，不同材质的密度不同，钢的密度比铸铁的大，合金钢则依主要合金元素的密度及含量不同而不同。2）钢球制造方法的影响，轧制及锻打的钢球其组织致密，故密度大，铸造的铸钢球、铸铁球或铸造合金球等的组织不甚致密，其中有气孔，故密度小一些。轧制钢球及锻钢球的密度可达7.8g/cm³，铸钢球则只能达7.5g/cm³，铸铁球更低，只7—7.1g/cm³。3）钢球金相组织的影响，马氏体、奥氏体、贝氏体、铁素体等不同晶体结构下密度也不相同，对结晶细度也有影响。密度对生产率的影响也是不可忽视的，同是100mm钢球，不同球种的质量会相差200—400g。云南某地金矿，使用锻钢球时虽耗量高一些，但生产率也高，换为某种耐磨球后，球耗是降了，但生产率也下降10%—15%，只得放弃耐磨球的使用，仍然使用锻钢球。