耐磨钢球的质量不仅影响生产率,而且影响球的消耗,进而影响研磨介质的成本。简单地追求高硬度和低单一消耗是不合理的。高硬度和低单一消耗并不等于低成本,高硬度和低单一消耗的球往往非常昂贵。高硬度并不一定会提高生产率,甚至会下降,只有高生产率才能降低单一消耗指标。因此,选择钢球的主要标准应是磨机生产率高,磨矿介质成本低。只有生产率高、研磨介质成本低,才能具有良好的经济效益。
在选择耐磨钢球时,常常忽略两个问题:①钢球不是越硬越好,而是有其适当的硬度值;②钢球密度也是一个不容忽视的问题。至于硬度的影响,一般来说,随着硬度的增加,只要不破碎,钢球的单一消耗量就会降低;此外,它可以使球体变形小,破碎过程中球体的吸收变形小,能量可以更多地用于破碎矿物颗粒,从而提高磨机的生产率。然而,钢球硬度的增加只能是适当的,并且有一个适当的范围,而不是越硬越好。如果只考虑球的消耗量,硬度越高,消耗量越低。然而,就磨机的生产率而言,一定范围内的生产率随着钢球硬度的增加而增加,但当硬度超过一定范围时,会对磨机的生产率产生不利影响,降低磨机的生产率。
当耐磨钢球硬度过高时,不利于研磨:①钢球反弹跳动严重,造成部分能量损失,因此钢球能量不再用于破碎,因此影响破碎;②钢球硬度过高时,球与球相互接触时滑动严重,不能有效地啮合球间的矿粒,使矿粒的研磨作用减弱。A.B.在研究钢球硬度对研磨指标的影响时,基尔波申指出,实验室试验已经证明,钢球对所有类型的矿石都有最佳硬度。以下是一个铁矿石使用的四种不同硬度的钢球,其研磨效果如图所示。
可以从上表中得出解释:①不同硬度的钢球有不同的磨削效果,但硬度不是最大的,但硬度合适时效果最好,20MnV锻钢球的生产率最高,但是HRC仅30~40,硬度合适。②不同硬度钢球之间的磨机利用系数(即体积生产率)可能相差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的降低是不可取的。