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1、第5章 工艺设备（设施）的选择和计算 内容提要： 本章的学习内容包括：工艺设备选择及计算原则；破碎及筛分设备选择与计算；磨矿及分级设备选择与计算；选别设备选择与计算( 包括浮选、重选、磁选及电选设备等)；脱水设备选择与计算；辅助设备的选择和计算（包括给矿机、带式输送机、砂泵和起重机等）；矿仓设施的类型、选择和设计计算。5.1 工艺设备选择和计算原则 工艺设备选择和计算是矿物加工工程设计的一项重要内容。设备选型的合适与否直接决定选矿工艺能否顺利实现。因此，在选择和计算工艺设备时必须遵循以下基本原则：设备必须满足生产能力要求并与选矿厂生产规模相适应；设备必须适应生产工艺特点的要求； 设备必须便于操
2、作和控制，且性能可靠； 设备选型应尽量采用已定型化的先进设备。 选矿设备分为两大类，即主体设备和辅助设备。其中，主体设备包括：破碎机、筛分机、磨矿机、分级机、浮选机、跳汰机、摇床、磁选机、浓缩机、过滤机和干燥机等。辅助设备则包括：带式输送机、砂泵、给矿机和起重机等。 选择主体设备时，需确定设备型式和尺寸(即型号和规格)，以及设备数量。在同一作业中，如有几种不同型式的设备可供选择时，应通过技术经济比较才能确定。工艺设备生产能力的计算，可采用以下方法进行： 按理论公式计算生产能力。按理论公式近似计算生产能力的设备有：颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、对辊破碎机、水力分级机、水力旋流器、水力分选机
3、和浓缩机等。 这些设备分为两类：第1类是依据通过破碎腔破碎物料的质量(容积)进行计算的破碎机；第2类是矿浆在分级过程中，在重力或惯性力作用下，依据固体物料在流体中运动的理论进行计算的分级设备。按理论公式计算的生产能力，其结果与实际生产资料有一定偏差，但却能表明影响设备生产能力的主要相关因素。 按经验公式计算生产能力。按经验公式计算生产能力的设备有：固定筛、振动筛和螺旋分级机等。经验公式是选用设备在处理指定物料(称之为标准物料)时的生产能力。因此，它有一定的适应范围。在处理其他非标准物料时，必须考虑某些修正系数。经验公式与理论公式一样，反映了设备生产能力与待处理物料性质和工作条件的函数关系。 按
4、综合公式计算生产能力。综合公式也叫半经验公式。它既有理论推导的因子，又有经验修正系数。旋回破碎机可用这类公式计算生产能力。按单位负荷计算生产能力。这种计算方法是根据设备的单位容积、单位面积或单位长度计算生产能力。按单位容积计算生产能力的设备有磨矿机、浮选机等。按单位面积计算生产能力的设备有筛分机、真空过滤机等。单位负荷的测定可以任意选择一种已知其单位生产能力的矿石作为标准矿石，然后将标准矿石与待测矿石在试验室中进行试验，得出其生产能力的相对系数，则可求出待测矿石的单位负荷。按单位能耗计算生产能力。按处理单位重量或单位体积矿石所耗电量计算生产能力，如磨矿机、洗矿机等可用这种方法计算生产能力，单位
5、能耗的测定方法与单位负荷的测定方法相同。 按矿石在设备中的停留时间计算生产能力。为使某作业顺利进行，必须使被处理矿石在该作业(设备)具有一定的停留时间。这类设备的有效容积是根据单位时间的容积生产能力与处理矿石需停留的时间之积而确定。这种方法需要预先确定各作业处理该种矿石的停留时间，如浮选机、搅拌槽可用这种方法计算生产能力。 按产品目录确定生产能力。齿式对辊机、摇床等可直接通过制造厂的产品目录计算生产能力。但必须对矿石性质和工作条件设置某些修正系数。 设备数量取决于所选设备的型号和规格。选用小型设备，将增加建筑面积、管理和维护的困难。采用大型设备则有利于减少基建投资，降低生产成本，并能促进选矿厂
6、的自动化管理，但要增加厂房高度和起重设备的起重能力。因此，必须根据主要技术经济指标进行方案比较，确定合理的方案。方案比较的主要指标包括：设备总重量、总投资、总安装功率、厂房总面积和高度等。一般情况下，某作业的同类设备台数大于46台时，应改选大型设备较为有利。 为了保证选矿厂的正常生产，必须考虑设备的备用。破碎机和筛分机的备用台数取决于破碎作业的工作制度、原矿仓和中间矿仓的容积。第1段破碎，不考虑备用设备。第2段和第3段破碎，每23台破碎机考虑1台备用破碎机，每34台筛分机考虑1台备用筛分机。磨矿、选别和浓缩作业不考虑备用设备。精矿过滤和干燥设备应考虑备用设备。输送矿浆的砂泵，每台应考虑l台备用
7、砂泵。5.2 破碎设备的选择和计算5.2.1 破碎设备的选择 破碎设备的选择与处理矿石的物理性质、要求破碎的生产能力、破碎产品粒度及设备配置有关。矿石物理性质包括：矿石硬度、密度、含泥量、含水量和矿石最大粒度。根据矿石极限抗压强度，矿石可分为难碎性矿石、中等可碎性矿石和易碎性矿石3种类型。 所选破碎设备，除保证满足产品粒度和生产能力外，还必须保证矿石最大粒度的给入。给矿中的最大粒度，对粗碎机为0.80.85B(B破碎机给矿口宽度)，中、细碎机则为0.850.90B。 (1) 粗碎设备的选择 粗碎设备主要有旋回破碎机和颚式破碎机。粗碎设备的选型主要考虑给矿最大粒度、生产能力和矿石可碎性3种因素。
8、大、中型选矿厂既可采用颚式破碎机，也可采用旋回破碎机。中、小型选矿厂通常采用颚式破碎机。 颚式破碎机按传动肘的结构和运行形式不同，可分为双肘简单摆动型和单肘复杂摆动型2类。一般，大型选矿厂选用简摆式颚式破碎机，中、小型选矿厂选用复摆式颚式破碎机。颚式破碎机的规格一般以给矿口宽度长度表示。颚式破碎机的主要优点是：结构简单，工作可靠，价格较低廉，便于维修，外型高度小，排矿口调节方便，破碎含水量和含泥量较高的矿石不易堵塞破碎腔。其主要缺点是：衬板易磨损，且破碎产品粒度不均匀。与颚式破碎机相比，旋回破碎机的优点主要是破碎单位质量矿石时的电耗少，破碎腔连续工作，生产能力大，破碎腔内衬的磨损分布均匀。此外
9、，产品过大块少，粒度均匀，破碎腔内不易堵塞矿石，可以采取“挤满给矿”。其不足主要是：排矿口调节困难，设备构造复杂，机身较大，基建基础和厂房高度要求高。 (2) 中、细碎设备的选择 中、细碎设备的选型除了需要考虑确定粗碎设备选型的因素外，还要考虑上段破碎产品的最大粒度和本段破碎要求的产品粒度。大、中型选矿厂破碎难碎性矿石和中等可碎性矿石时，中碎和细碎常选用圆锥破碎机。按圆锥破碎机破碎腔的形状和平行带长度的不同可分为标准型、中间型和短头型3类。中碎设备常选用标准型圆锥破碎机或中间型圆锥破碎机，细碎设备常用短头型圆锥破碎机。若采用两段破碎流程时，第2段也可选用中间型圆锥破碎机。圆锥破碎机的规格以破碎
10、锥(动锥)底部直径(mm)表示，其型号以“B”、“Z”和“D”分别代表标准型、中间型和短头型。圆锥破碎机的生产能力大，破碎比大，适于破碎硬矿石和中硬矿石，特别是近几年来已广泛采用美卓（Metso）和山达维克（Sandvik）公司生产的HP、MP和CS型新型圆锥破碎机。其缺点是不适宜处理含泥量过高的矿石。对于小型选矿厂的第2段破碎设备，一般可选用反击式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机，以及中间型(或短头型)圆锥破碎机，也可选用深腔颚式破碎机。 反击式破碎机适用于破碎中等可碎性矿石和脆性矿石。它有单转子(PF)和双转子(2PF)两种型式。其规格以转子直径和长度表示。与其他型式破碎机相比，设备重量轻，
11、体积小，生产能力大，构造简单，维修方便。单位产量能耗低，能耗比颚式破碎机节省1/3。破碎产物粒度均匀，细粒含量多，有利于提高磨矿机的效率。能选择性地破碎矿石，过粉碎少。破碎比大，能一次完成中碎机和细碎机的要求，因此可简化流程，节省投资。缺点是：打击板和反击板容易磨损，需要经常更换。工作噪音大，粉尘多。 辊式破碎机也称对辊破碎机，它有平辊和齿辊两类。规格以辊子直径和长度表示。辊式破碎机适于破碎含粘土多和要求产品粒度均匀的中等可碎性以及脆性矿石，破碎产品粒度可小于12mm。其特点是构造简单，破碎比大，过粉碎少。缺点是：生产能力低，占地面积大，辊面磨损不均匀，需要经常加工处理。高压辊式破碎机的产品粒
12、度细且均匀，能有效地降低磨矿作业的能耗。5.2.2 破碎设备生产能力的计算 破碎机生产能力与被破碎物料性质(矿石硬度、密度、湿度、粘结性和粒度组成等)、破碎机结构参数和工艺要求(破碎比、开路或闭路作业、设备负荷率、给矿均匀度)等因素有关。由于影响因素多，生产能力的计算方法也较多，且各具特点。因此，在设计中多采用经验公式概略计算生产能力，并根据实际资料对计算结果加以校正。 (1) 颚式破碎机、旋回破碎机和圆锥破碎机生产能力的计算 开路破碎时，颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机的生产能力计算： (5-1)式中， Q在设计条件下破碎机的生产能力(t/h)； Q0在标准条件下破碎机的生产能力(t/h)
13、； (5-2) q0破碎机在开路破碎排矿口宽度为1mm时，破碎标准状态矿石的单位生产能力(t/mmh) (见表5-1至表5-5)。破碎机排矿口宽度(mm)；矿石可碎性系数(见表5-6)；也可按下式校核。表5-1 颚式破碎机值破碎机规格(mm)25040040060060090090012001200150015002100q0 (t/mmh)0.400.650.951.01.251.301.902.70表5-2 旋回破碎机值破碎机规格(mm)500/75700/130900/1601200/1801500/1801500/300q0 (t/mmh)2.53.04.56.010.513.5表5-
14、3 开路破碎时标准型、中型圆锥破碎机值破碎机规格(mm)6009001200165017502200q0 (t/mmh)1.02.54.04.57.08.08.09.014.015.0注：排矿口小时取大值，排矿口大时取小值。表5-4开路破碎时短头型圆锥破碎机值破碎机规格(mm)9001200165017502200q0 (t/mmh)4.06.512.014.024.0表5-5 开路破碎时单缸液压圆锥破碎机值破碎机规格(mm)9001200165022003000q0 (t/mmh)标准型2.524.68.516.028.0中型2.765.49.2320.030.6短头型4.256.714.2
15、825.047.3注：表中数据参考沈重的设备资料。表5-6 矿石可碎性系数值矿石性质极限抗压强度MPa(kgf/cm2)普氏硬度K1值硬156.9196.1(16002000)16200.90.95中硬78.45156.9(8001600)8161.0软78.45(800)81.11.2表5-7粗碎设备的给矿粒度修正系数值给矿最大粒度和给矿口宽度之比0.850.700.600.500.400.30K31.001.041.071.111.161.23表5-8 中碎与细碎圆锥破碎机破碎比修正系数K3值标准型或中型圆锥破碎机短头型圆锥破碎机e/BK3e/BK30.600.900.980.400.90
16、0.940.550.921.000.251.001.050.400.961.060.151.061.120.351.001.100.0751.141.20注：e开路破碎时，指上段破碎机排矿口宽度，B指本段破碎机给矿口宽度；闭路破碎时，e/B指闭路破碎机的排矿口宽度与给矿口宽度之比。 设有预先筛分时，K3取小值，不设预先筛分时取大值。 (5-3)B标准矿石的抗压强度，；S设计矿石的抗压强度(MPa)。K2矿石密度修正系数，按下式计算： (5-4)或 (5-5)设计矿石的松散密度(t/m3)；设计矿石的密度(t/m3)。K3给矿粒度修正系数(见表5-7，表5-8)，表5-7的数据可由下式计算： (
17、5-6)标准条件下给矿最大粒度与粗碎机的给矿口宽度之比，；设计的给矿最大粒度与选用粗碎机的给矿口宽度之比。K4水份修正系数，见表5-9。表5-9 水份修正系数K4值矿石中水份含量，%4567891011K41.01.00.950.900.850.800.750.65公式(5-1)由于考虑了矿石性质、破碎机排矿口宽度、破碎比和流程结构等因素，因此，计算结果与实际情况相近。对于目前工程中广泛采用的美卓和山达维克等高效圆锥破碎机，由于其生产能力与排矿口宽度之间不呈线性关系，因此，在计算生产能力时，应根据破碎流程计算所确定的排矿口宽度，结合设计矿石性质来选取合理的Q0值，可以询问厂家或参考设备样本选取
18、，再按以上参数进行修正。表5-10是HP系列圆锥破碎机对应不同排矿口下的生产能力数据。一般在生产能力计算完成后，还应由设备厂家对计算结果进行核算。表5-10 HP系列圆锥破碎机对应排矿口的生产能力Q0型号吨/小时6 mm8 mm10 mm13 mm16 mm19 mm22 mm25 mm32 mm38 mm45 mm51 mm(1/4)(5/16)(3/8)(1/2)(5/8)(3/4)(7/8)(1)(1 1/4)(1 1/2)(1 3/4)(2)HP100Mtph45-5550-6055-7060-8070-9075-9580-10085-110100-140HP200Mtph90-120
19、120-150140-180150-190160-200170-220190-235210-250HP300Mtph115-140150-185180-220200-240220-260230-280250-320300-380350-440HP400Mtph140-175185-230225-280255-320275-345295-370325-430360-490410-560465-630HP500Mtph175-220230-290280-350320-400345-430365-455405-535445-605510-700580-790HP800Mtph260-335325-4
20、25385-500435-545470-600495-730545-800600-950690-1050785-1200 闭路破碎时，破碎机生产能力按下式计算： (5-7)式中，Q开路破碎时，破碎机的生产能力(t/h)； Q闭路破碎时，破碎机的生产能力(t/h)；K闭路破碎时，平均给矿粒度变细系数，一般K=1.151.4，易碎性矿石取大值，难碎性矿石取小值。 (2) 反击式破碎机生产能力的计算 (5-8)或 (5-9)式中，Q生产能力(t/h)；K1校正系数，一般取0.1；板锤个数；板锤宽度(m)；板锤高度(m)；排矿口宽度(m)；转子直径(m)；转子转速(n/min)；矿石的松散密度(t/m
21、3)；矿石的充满系数=0.20.7； 打击板锤的线速度(m/s)；转子圆周速度范围为1270(m/s)，一般取1545(m/s)；转子长度(m)。 (3) 光面辊式破碎机生产能力的计算 (5-10)或 (5-11)式中，Q生产能力(t/h)；圆周率；破碎机排出口的充满系数，=0.20.4，难碎性碎石、粗粒矿石取大值；辊筒圆周速度(m/s)；、意义同前。(4) 需要破碎机台数的计算 (5-12)式中，n设计需要的破碎机台数(台)； Q0需要破碎的矿量(t/h)；Q所选破碎机的生产能力(t/h台)；K不均匀系数，K=1.11.2。破碎机生产能力的计算，还有其他的计算方法，如欧美国家广泛采用的邦德(
22、Bond)功指数计算法，有关功指数的计算请参阅有关设计手册或资料。5.3 筛分设备的选择和计算5.3.1 筛分设备的选择 选择筛分设备时，应考虑的主要因素有： 待筛分物料的特性，包括物料的粒度、筛下粒级的含量、物料颗粒的形状、密度、物料含水量和粘土含量等。 筛分机的结构参数。如筛分机运动形式、振幅、振频、筛分机筛面倾角、筛网面积、筛网层数、筛孔形状和尺寸、筛孔面积率等。 筛分的工艺要求。如生产能力、筛分效率、筛分方法等。（1）固定筛的选择 固定筛适用于大块物料筛分。固定筛有格筛和条筛两种。格筛用于原矿受矿仓和粗碎矿仓的上部，用做控制矿石粒度，一般为水平安装。条筛用于粗碎和中碎的预先筛分，倾斜安
23、装，倾斜角一般为4050，含泥、含水量大时，应增大510。条筛筛孔宽度为设计要求的筛下粒度的1.11.2倍，筛孔尺寸一般不小于50mm。 固定筛的主要优点是：结构简单，坚固，不需要动力，价格便宜。其缺点是：筛孔易堵塞，条筛需要高差大，筛分效率低，一般为50%60%。 （2）振动筛的选择选矿厂常用的振动筛按其结构和作用原理的分类如表5-11所示。惯性振动筛的型式有座式、吊式、单层筛和双层筛。它的振动器安装在筛箱上，皮带轮中心线随振动器的上下振动也产生空间运动。惯性振动筛仅适于处理中、细粒物料，且要求均匀给矿。自定中心振动筛克服了纯惯性振动筛皮带轮中心线在空间运动的缺点，其皮带轮中心线在空间能自定
24、中心而保持不动，因而广泛用于大、中型选矿厂的中、细粒表5-11 振动筛分类表类型型号最大给矿粒度(mm)筛孔尺寸(mm)用途惯性振动筛SZ100640适用于中、细粒物料的分级与脱水自定中心振动筛SZZ150650广泛用于中、细粒物料的筛分分级重型振动筛H30010100广泛用于大块物料的筛分分级圆振动筛YA40065030150用于大块及中、细粒物料的筛分分级单轴振动筛ZD100650适用于中、细粒物料的筛分分级双轴振动筛DSZSD3000.5131350用于筛分大块及中、细粒物料直线振动筛ZKX、ZKB303000.1513380适用于大块及中、细粒物料的筛分、脱水、脱泥及湿式筛分分级共振筛
25、SZG1501220用于中、细粒物料的筛分分级高频振动筛用于细粒物料的筛分分级、脱水电磁振动筛560用于筛分并可作给矿设备物料的筛分。它的优点是构造简单，操作调整方便；筛面振动强烈，物料不易堵塞筛孔。筛分效率高，一般在85%以上。缺点是给矿量的波动影响振幅的变化，因而影响筛分效率。筛子在启动和停车过程中，经过共振状况时，振幅增大，对建筑物有影响。 重型振动筛结构坚固，能承受较大的冲击负荷：适于筛分密度大、大块度矿石，筛分物料尺寸可达400mm。该机可代替易堵塞的条筛，作为中碎前的预先筛分，亦可作为大块矿石的洗矿设备，如果采用两层筛网，既可起到洗矿作用，减少粉矿对破碎作业的影响，又可筛出最终产物
26、，提高破碎机的生产能力。圆振动筛分轻型、重型、座式和吊式四种。特点是结构新颖、强度高、耐疲劳、寿命长、维修简单、振动参数合理、噪音小和筛分效率高。直线振动筛的运动轨迹是直线，筛面水平安装，物料在筛面上的移动不依靠筛面的倾角，而取决于振动的方向角。特点是结构紧凑、强度高、耐疲劳、寿命长，维修方便、可靠性好和振动参数合理。筛面各点运动轨迹相同，有利于物料筛分、脱水、脱泥和脱介质。作为分级时，分级效率高于螺旋分级机。5.3.2 筛分设备生产能力的计算 (1) 固定筛 选矿厂用于预先筛分的固定筛主要是条筛，其筛分面积可按以下经验公式计算： (5-13)式中，F条筛的筛分面积(m2)；Q给入条筛的矿量(
27、t/h)；q按给矿计的1mm筛孔宽的固定条筛单位面积生产能力(t/m2hmm)(见表5-12)；a条筛筛孔宽度(mm)。 表5-12 每1mm筛孔宽的固定条筛单位生产能力(t/m2h) 筛孔宽a(mm)q值(t/m2hmm)255075100125150200筛分效率(E=70%75%)q值0.530.5 10.460.400.370.340.27筛分效率(E=55%60%)q值1.161.020.920.800.740.680.54 注：q值是按矿石松散密度为1.6t/m3)计算出来的。根据式（5-13）算出筛分面积后，再确定筛子的宽度(B)和长度(L)。在设计中，固定条筛的宽度和长度常按实
28、际经验确定，即：B=(2.5-3.0)Dmax，L=(23)B，其中，Dmax为给矿中最大粒度(mm)，B和L分别为固定筛宽度和长度。在确定固定筛宽度和长度时，还应兼顾考虑给矿机和破碎机给矿口的宽度，以及具体配置情况。 （2）振动筛 影响振动筛生产能力的主要因素有：矿石粒度特性(如粗粒级含量、细粒级含量和难筛颗粒含量)，矿石的形状、密度、湿度和粘土含量，要求的筛分效率，筛子面积，筛分机的工作参数，给矿的均匀性，筛面物料层厚度以及筛分方法等。 振动筛生产能力，通常按以下经验公式计算： Q=K1K2K3K4K5K6K7K8Fq (5-14)式中，Q振动筛的生产能力(t/台h)；振动筛的有效筛分面积
29、系数；单层筛或双层筛的上层筛面=0.80.9；双层筛作单层筛使用时，下层筛面=0.60.7；作双层筛使用时，下层筛面=0.650.7；F振动筛几何面积(m2/台)；q振动筛单位面积的平均容积生产能力，(m3/m2h)，见表5-13；筛分物料松散密度(t/m3)；K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8修正系数，见表5-14。表5-13 振动筛单位面积的平均容积生产能力q值筛孔尺寸0.150.20.30.50.81234568q(m3/m2h)1.11.62.33.24.04.45.66.38.711.012.915.9筛孔尺寸1012141620253040506080100q(m3/m
30、2h)18.220.121.723.125.427.829.632.637.641.648.053.0表5-14 修正系数K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8值修正系数影响因素筛分条件和各修正系数值K1细粒给矿中小于筛孔之半的颗粒含量（%）10102030405060708090K1值0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0K2粗粒给矿中过大颗粒（大于筛孔）的含量（%）10102030405060708090K2值0.910.940.971.031.091.181.321.552.02.36K3筛分效率筛分效率(%)40506070809092949598K3值2
31、.32.11.91.61.31.00.90.80.60.4K4颗粒形状和矿石种类颗粒形状各种破碎后物料(除煤外)圆形颗粒煤K4值1.01.251.5K5湿度物料的湿度筛孔小于20mm筛孔大于25mm干的湿的成团视湿度而定K5值1.00.750.850.20.60.91.0K6筛分方法筛分方法筛孔小于25mm筛孔大于25mm干的湿的(附有喷头)任意的K6值1.01.251.401.0K7筛子运动参数2rn (mmr/min)600080001000012000K7值0.650.700.750.800.850.900.951.0K8筛网种类和筛孔形状筛网种类编织筛网冲孔筛网橡胶筛网筛孔形状方形长方
32、形方形圆形方形条缝K8值1.00.850.850.700.901.20注: r为筛子的振幅(双振幅不乘2)，mm; n为筛子轴的转速，r/min。 工程设计中，常用公式5-14反过来计算所需要的振动筛总几何面积。此时，式5-14中的Q为给入振动筛的总矿量，F为待计算的振动筛总几何面积。根据此式求出振动筛总几何面积，然后再确定振动筛的规格和台数。双层筛的生产能力可按上层筛计算，需要的几何面积可按下层筛计算，然后取其大值选择筛分机。5.4 磨矿设备的选择和计算5.4.1 磨矿机类型的选择磨矿机类型的选择主要根据磨矿产品的质量要求、矿石的泥化程度、磨矿机的性能以及磨矿车间的生产能力来决定。目前，选矿
33、厂常用的磨机类型有：棒磨机、球磨机、自磨机和砾磨机。 (1) 棒磨机棒磨机是以钢棒为磨矿介质的磨矿机。其优点是：磨矿介质在磨矿过程中与矿石呈线接触，因而具有一定的选择性磨碎作用，产品粒度均匀，过粉碎矿粒少。在粗粒磨矿，产品粒度为13mm时，棒磨机生产能力大于同规格的球磨机。因此，棒磨机常用于脆性矿石或需要进行选择性磨碎矿石的粗磨作业。棒磨机的给矿粒度一般为1525mm。当棒磨机直径大于2400mm时，给矿粒度可达4050mm。其主要缺点是：当用于细磨（小于0.5mm）时，磨矿效率和生产能力都低于球磨机。 (2) 球磨机 球磨机有格子型球磨机和溢流型球磨机两种，它们均以钢球为磨矿介质。格子型球磨
34、机又分为短筒型和长筒型两类，短筒型用于粗磨，长筒型用于细磨。格子型球磨机的主要优点是：由于排矿端设有矿浆提升作用格子板，因而，矿浆液面低，排矿速度快，使得合格产品能及时排出，减少了矿石的过粉碎和泥化，提高了磨矿效率，单位生产能力比溢流型球磨机高15%左右。其缺点是：构造复杂、格子板易磨损、重量大、价格较高。格子型球磨机磨矿产品粒度上限为0.20.3mm，多用于第一段磨矿，常与螺旋分级机构成闭路。溢流型球磨机构造简单，易于维修，磨矿产品较细(一般小于0.2mm)。其排矿液面高，矿浆在球磨机中停留时间长，单位容积生产能力低，排矿粒度不均匀，易产生过粉碎，适用于两段磨矿流程中的第二段磨矿和中间产品的
35、再磨。(3) 自磨机 自磨机有干式和湿式两种。干式自磨机适用于对物料干法加工或干式选矿工艺。干式自磨机的风力分级和除尘系统设备多，粉尘大，且选矿生产指标不佳。湿式自磨机的辅助设备少，粉尘少，物料输送方便，因此在大型选矿厂中，特别是黑色金属选矿厂中应用广泛。湿式自磨机通常采用筛分机、螺旋分级机或水力旋流器做分级设备。 在选用自磨机时，应对被磨矿石进行介质性能试验，评价被磨矿石中可用作磨矿介质的矿块的数量和质量，证明被磨矿石可采用自磨的可行性。自磨机的给矿粒度一般为300400mm，经一次磨矿后，排矿粒度可小于几毫米以下。因此，破碎比大，能取代中、细碎及一段磨矿，简化碎磨流程，磨矿过程具有选择性碎
36、磨作用，且过粉碎矿粒少。磨矿中还可补加少量钢球（一般约为磨机容积8%），用以消除“难磨粒子”，也可单独处理“难磨粒子”。 (4) 砾磨机 砾磨机适用于自磨或棒磨的两段磨矿中的第二段细磨。磨矿介质主要采用砾石场的卵石，也可以用破碎后的部分块状矿石。由于不用金属介质，降低了磨矿作业的钢耗，特别是对稀有金属矿选矿，减少了铁杂质对选别过程的影响，其主要缺点是生产能力低。5.4.2 磨矿设备生产能力的计算磨矿设备生产能力的计算有容积法和功耗法两种。(1)容积法计算容积法是我国较广泛用于球磨机和棒磨机生产能力计算的方法。按磨矿机中新生成计算级别的单位容积生产能力。其计算步骤是： q值的计算设计磨矿机按新生
37、成计算级别的单位容积生产能力(q)，一般取工业性试验或同类选矿厂的磨矿机实际生产指标q0，此时，qq0。若条件有差异，则须引入校正系数，按下式计算： q=K1K2K3K4q0 (5-15)式中，q设计磨矿机按新生成计算级别(如-0.074mm粒级)计的单位容积生产能力(t/m3h)；q0现厂生产磨矿机按新生成计算级别(如-0.074 mm粒级)计的单位容积生产能力(t/m3h)，按下式计算。 (5-16) Q现厂生产磨矿机生产能力(t/h)； 1现厂生产磨矿机给矿中小于计算级别的含量(小数代入)； 2现厂生产磨矿机磨矿产品中小于计算级别的含量(小数代人)； 现厂生产磨矿机的有效容积(m3)；
38、K1被磨矿石的磨矿难易度系数，参考表515确定； K2磨矿机直径校正系数，查表516确定，也可按下式计算： (5-17) 现厂生产磨矿机直径(m)； D设计磨矿机直径(m)； 现厂生产磨矿机衬板厚度(m)； b设计磨矿机的衬板厚度(m)； n可变指数，n值与磨矿机直径、型式的关系，查表5-l7； K3设计磨矿机的型式校正系数（对应于现厂生产磨机型式），查表5-18； K4设计与现厂生产磨矿机给矿粒度、产品粒度差异系数，可近似按下式计算： (5-18)式（5-18）中，m设计磨矿机按新生成计算级别计的不同给矿粒度、产品粒度条件下的相对生产能力，查表519；现厂生产磨矿机按新生成计算级别计的不同给
39、矿粒度条件下的相对生产能力，查表5-17。 磨矿机生产能力计算。 (5-19)式中，Q设计磨矿机的生产能力(不包括闭路磨矿的返砂量)(t/台h)；V设计磨矿机的有效容积(m3)；q设计磨矿机按新生成计算级别计的单位容积生产能力(t/m3h)；1设计磨矿机给矿中小于计算级别的含量(小数代人)；若无生产资料参考，1可参照表48取值；2设计磨矿机排矿中小于计算级别的含量，即要求的磨矿细度(小数代人)，由选矿试验决定。磨矿机台数的计算 (5-20)式中，n设计磨矿机需要的台数(台)；Q0设计流程中需要磨矿的矿量(t/h)；Q设计磨矿机的生产能力(t/台h)。表5-15 矿石的磨矿难易度系数矿石性质普氏
40、硬度K1值易碎性矿石5以下1.251.4中等可碎性矿石5101.0难碎性矿石10以上0.850.70表5-16 磨矿机直径校正系数K2K2 D(mm)值 D (mm)900120015002100270032003600400045009001.001.191.341.661.852.072.102.262.4112000.841.001.141.401.631.741.761.912.0415000.740.871.001.221.451.521.551.691.8021000.600.710.811.001.171.251.301.411.4927000.510.610.700.851.001.091.171.231.3032000.4