عمل الطحن جزء لا يتجزأ عن وسط الطحن. وسط الطحن مطحنة الكرة هي الكرة الفولاذية. نحن نقول أن الكرة الفولاذية الخاصة بمطحنة الكرة ليست منفذ لعملية الطحن فحسب، ولكنها أيضًا ناقل الطاقة. إن لها تأثير كبير على القدرة الإنتاجية لمطحنة الكرات، وجودة منتجات الطحن، واستهلاك الفولاذ واستهلاك الطاقة في عملية الطحن. هنا لك عد كرات مطحنة الكرة التي تقوم بدور الطحن.

مطحنة الكرات

تلعب الكرة الخاصة بمطحنة الكرة دورًا مهمًا في وسط الطاقة في عملية الطحن، والتي تحدد حدوث سلوك السحق

الطحن هو عملية تقليل حجم الجسيمات وزيادة مساحة السطح المحددة. وفقًا لمبدأ الديناميكا الحرارية، فإن زيادة مساحة السطح تعني عملية زيادة الطاقة الداخلية، سواء كان من الممكن حصولها تلقائيًا، ولا يمكن تحقيقها إلا من خلال العمل الخارجي على المادة الخام. أي أن عملية الطحن هي عملية تحويل وظيفية، أي أن المطحنة تعمل على المادة الخام، والتي تجعل الطاقة تزيد في المادة الخام ويصل التشوه إلى الحد الأقصى، ويحدث السحق. عندما تُسحق المادة الخام، يتم تحويل جزء من الطاقة التي تكسبها المادة الخام إلى طاقة سطحية جديدة لجسيمات المادة الخام، وتفقد معظم الطاقة في مساحة الوسط على شكل طاقة حرارة وصوت. تعمل آلة الطحن على المادة الخام وتجعل المادة الخام تحصل على الطاقة من خلال وسط الطاقة وسط السحق، وبالتالي فإن وسط السحق، أي الكرة الفولاذية، يلعب دور نقل الطاقة. إذا كانت الطاقة المنقولة بواسطة الكرة الفولاذية غير كافية، فلا يمكن إلا أن تتشوه المادة الخام. بعد سحب قوة التكسير، سيعاد الخام إلى حالته الأصلية، ولا يمكن أن يحدث سلوك السحق. لذلك، تحدد الكرة حدوث سلوك التكسير.

كرات مطحنة الكرة بإحجام مختلفة

كمنفذ لسلوك السحق، تحدد مطحنة الكرة جودة منتجات الطحن

المادة الخام عبارة عن تكتل مكون من مجموعة متنوعة من المعادن. تحدد البلورة المعدنية وقوة الربط بين البلورات عدم تجانس خصائص المادة الخام. وفقًا لتقرير المكتب الوطني الأمريكي للتعدين، فإن القوة الربط على اللوحة البلورية تبلغ 75%فقط من تلك الموجودة في البلورة، وتكون قوة الربط على الوصلة البلورية من مختلف المعادن أضعف من تلك الموجودة على اللوحة البلورية من نفس المعدن. بسبب عدم انتظام خصائص المادة الخام، فإنها تحدد أيضًا الطرق المختلفة لتفتيت المادة الخام تحت القوة الخارجية.

من وجهة نظر ميكانيكا الطحن الحديثة، يحدث سحق المادة الخام عندما تصل كثافة طاقته إلى الحد الأقصى، كما أن طريقة سحق المادة الخام مرتبطة أيضًا بطاقة السحق، أي كلما زادت قوة السحق للكرة الفولاذية على المادة الخام فإنه لن يكون أفضل. تحت تأثير قوة السحق، تنكسر الجزئيات على طول الوصلة البلورية بين المعادن، وذلك لتحقيق الغرض الرئيسي من الطحن. إذا كان حجم الكرة الفولاذية كبيرًا جدًا، فستكون قوة السحق كبيرة، وسوف تنكسر جزيئات المادة الخام على طول اتجاه الطاقة الأعلى، وليس على طول الوصلة البلورية بين المعادن، وبالتالي فإن سلوك السحق لن يكون انتقائيًا.

في الوقت نفسه، من السهل أن تتسبب قوة السحق المفرطة في السحق المفرط للمعادن، مما يؤدي إلى تقليل استرداد معالجة المعادن. من الواضح أن طريقة السحق هذه غير مطلوبة بواسطة الطحن في معالجة المعادن؛ إذا كان حجم الكرة الفولاذية صغيرًا جدًا وكانت قوة السحق غير كافية، فلن يحدث سلوك السحق، وستتلاشى طاقة السحق في الاسترداد المرن للمادة الخام. فقط عندما تصل المادة الخام إلى حد الإجهاد تحت التأثير المتكرر لقوة التصادم، يمكن أن يحدث سلوك السحق، والذي سيؤدي حتما إلى تأثير سحق ضعيف واستهلاك كبير للطاقة؛ فقط في حالة قوة السحق المعتدلة، يحدث سلوك السحق على طول الوصلة البلورية المعدنية ذات قوة ربط ضعيفة لتحقيق الفصل الفعال بين المعادن. هذا النوع من منتجات الطحن ضروري لمعالجة المعادن، ويتم تحديد قوة السحق المعتدلة من خلال دقة حجم الكرة الفولاذية. باختصار، تؤثر الكرة الفولاذية على جودة منتجات الطحن.

مطحنة الكرة تفرغ الكرات

تؤثر الكرة الفولاذية الخاصة بمطحنة الكرات أيضًا على قدرة الطحن واستهلاك الفولاذ واستهلاك الطاقة

بالنسبة لحمولة الكرة الثابتة، كلما كان قطر الكرة أكبر كلما قل عدد الكرات، قل عدد الضربات التي تتعرض لها الجسيمات في كل دورة طحن، وكلما قل إجمالي مساحة الطحن لحمولة الكرة، قلت فرص التقشير والضرب التي تتعرض لها الجسيمات، كلما ارتفع معدل إنتاج درجة الطحن غير الناعم وانخفضت الطاقة الإنتاجية للمطحنة. في نفس الوقت، كلما كان قطر الكرة أكبر كلما زادت قوة السحق وزادت درجة الطحن، وكلما تدهور تأثير الطحن؛ إذا كان قطر الكرة صغيرًا جدًا، بالرغم من زيادة عدد مرات ضرب جسيمات المادة الخام في كل دورة، نظرًا للطاقة الصغيرة للكرة الفولاذية وقوة التصادم غير الكافية، لا يمكن سحق جسيمات المادة الخام بشكل فعال، ودرجة الطحن سيزيد أيضا. الزيادة الكبيرة في مساحة الطحن الناتجة عن قطر الكرة الصغير ستؤدي حتما إلى زيادة مستوى الطحن الزائد وتدهور تأثير الطحن.

تظهر نتائج الاختبار في المكثف أنه عندما يكون قطر كرة المطحنة قريبًا من قطر الكرة المطلوب للطحن، يكون لها تأثير ضئيل على الطحن، ولكن بمجرد انحراف حجم وسط الطحن عن نطاق معين، فإن تأثير الطحن سوف يتدهور بشكل حاد. لذلك، إذا كان قطر الكرة كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى زيادة الدرجة الخشنة جدًا والناعمة جدًا في منتج الطحن، ويكون حجم جسيمات المنتج غير متساوِ، والقدرة الإنتاجية للمطحنة منخفضة، وهذا غَيْرُ مناسب لعملية الفصل. لذلك، فقط عندما يكون حجم الكرة مناسبًا، يمكن كسر جسيمات المادة الخام بشكل فعال وتحقيق تأثير طحن جيد.

حجم الكرة كبير جدًا أو صغير جدًا، بالإضافة إلى التأثير الضار لتقنية الطحن، هناك أوجه قصور أخرى. إذا كان حجم الكرة كبيرًا جدًا وكانت قوة السحق كبيرة، فمن السهل أن تتسبب في زيادة الفقد غير الطبيعي للكرة. وتثبت ممارسات الإنتاج أيضًا أن استهلاك الطاقة في الطحن غالبًا ما يكون متناسبًا طردياً مع استهلاك الفولاذ. عندما يكون استهلاك الفولاذ مرتفعًا، يكون استهلاك الطاقة مرتفعًا أيضًا، بشكل عام 0.035-0.175 كجم/كيلوواط ساعي. استهلاك وحدة الطاقة للكرة الفولاذية ذات القطر الكبير أعلى من استهلاك الكرة الفولاذية ذات القطر الصغير.