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研磨介质分类

更新日期:2012-05-11

1.研磨介质按形状分类，可以分为球形，棒型，柱型，不规则型。

2.按材质分类，主要可分为三大类:

a)金属介质，包括钢、合金钢及铸铁球，这类研磨介质具有密度大，破坏力大的特点，而且金属介质可以按人们意愿加工成所需的形状。

b)岩矿类介质，基本上是采购矿物本身，例如鹅卵石，砾石，石英砂等，虽然产生撞击强度低，但是加工成本低，所以某些选矿的仍然使用此类介质。

c)非金属材质，因其良好的性能，应用最为广泛，例如高岭土的细及超细磨过程为了避免金属污染及保证白度，一般采用陶瓷球为矿介质。

在生产应用中主要有如鹅卵石，玻璃珠，钢球，陶瓷球，锆铝复合球，硅酸锆球，纯氧化锆球等。

研磨介质的选择与注意事项

更新日期:2013-06-16

一、研磨珠的选择

随着物料的细度要求越来越高，砂磨机的使用也愈来愈普遍，而市场上的研磨介质也比较多，如何选择一种比较适合自身生产工艺和条件的研磨介质，是一件比较关键和费神的事，下面就以下几方面作简单的分析。

1、化学组成

研磨介质按材料的不同可分为鹅卵石，玻璃珠，钢球，陶瓷球，锆铝复合球，硅酸锆球，纯氧化锆球等

由于化学组成及制造工艺的差异决定了研磨珠的晶体结构，致密的晶体结构保证了珠子的高强度，高耐磨性和低吸油墨等。各种成份的百分比含量的不同决定了研珠的比重，高比重为研磨高效率提供了保证:研磨珠的化学组成在研磨过程中的自然损对浆料的性能会有一定的影响，所以除了考虑低磨损率外，顾忌的化学元素也是要考虑的因素。如研磁带粉或其他电子元件浆料，金属Fe、Cu 等元素应避免，含有Fe203 或CuS04 等成份的研珠就不在选择之列，故选择锆珠往往是此行业的普遍选择;如研农药、医药和生化方面，重金属为顾忌元素，而Pb0为最常见的成分。总之，珠子的化学组成所决定的一些物理性能(硬度、密度、耐磨性)和本身的磨耗对浆料的污染情况是选择研磨介质要考虑的因素。

2、物理性能

2.1研磨珠的密度

密度在通常的文件中是以比重(真比重)和散重(假比重)来表示，各种氧化物的分子量和百分组成决定了研磨的密度。

通常情况下，比重越大的研磨珠，冲量越大，研效率越高，而对砂磨机的接触件(内缸、分散盘等)磨损相对比较大，所以浆料的粘度和流量的配合成为关健。低密度研珠适合低粘度的浆料，高密度的研磨珠适合高粘度的浆料。

2.2 研磨珠的硬度

莫氏硬度(Mohs)为常用的指标，硬度越大的研磨珠，珠子的损率理论上越低。如从研磨珠对砂磨机的接触件(分散碟、棒销和内缸等)损情况来看，硬度大的研磨珠对接触件的磨耗性虽大些，但可通过调节珠的填充量，浆料的粘度、流量等参数以达最佳优化点。

2.3 研磨珠的粒径

研磨珠的大小决定了研磨珠和物料的接触点的多少，粒径小的珠子在相同的容积下接触点越多，理论上研效率也越高;另一方面，在研初试颗粒比较大的物料时，例如对于100微米的浆料，D=1mm的珠子未必胜用，原因是小珠子的冲量达不到充分研分散的能量，此时应采用粒径较大的珠子。

3、首次使用研磨介质的注意事项

3.1.依物料的粘度高低选择合适的珠子;

3.2.依原料颗粒大小和产品所要求的细度选择合适尺寸的珠子。

3.3.检查研磨机的分离器或筛网孔径是否设定选择合适，间隙应为最小珠子直径的1/3。例如:使用 1.2~1.4 mm 的珠，间隙应为 0.4 mm 。

3.4.尽量避免在干态下开启研磨机，造成珠子和配件的不必要损耗。

3.5.不同品牌珠子不可混合使用。

3.6.尽量避免大小珠子的混合使用。

4、如何确定锆珠的粒径

4.1.研磨设备的要求:

1)筛网分离:珠子的最小直径=筛网的缝隙*1.5;

2)环式分离:珠子的最小直径=环的缝隙*3;

4.2.工艺要求:

1)物料的初始直径:珠子的最小直径=物料初始直径*30~50;

2)物料的最终直径=珠子的直径。

4.3.珠子直径1.5mm是较佳的选择。

二、研磨珠的破碎

我们选择好研磨珠后，如何正确使用它，避免研珠的破碎，尽量延长研介质和砂机接触件的寿命。

1、碎珠产生的原因

市场上现流行的玻璃珠、硅酸锆珠和纯锆珠，就生产工艺来说，基本上为电熔法和烧结法两种。珠子在热空气、冷空气或电解液中成型，如在某一关健技术参数没控制好，就会产生如下的易碎珠:

1.1、 气泡珠

1.2、 雪人珠

1.3、 尾巴珠

1.4、 扁平(椭圆)珠

以上珠子因带有应力集中区域，在研磨当中容易破碎，故选择珠子时，应尽量避免此类珠子。

2、珠子的正常磨耗和破碎的判断

通常情况下，工作一段时间的研磨珠变小，表面圆滑而不带棱角，这应是正常珠子的磨耗:相反，如珠子当中出现带棱角、片状异形珠时这应是产生了碎珠。

3、碎珠产生原因

就珠子本身而言，一方面是珠子的质量问题，另一方面或者是此种材料的珠子强度不能胜用某种型号的砂磨机。

另外，研磨珠在砂磨机正常工作下，以受到大约1公斤的压力，相对玻璃珠能承受约5000公斤力和硅酸锆珠9000公斤而言，研珠在砂机中的受力是微不足道的，所以碎珠的原因应集中在设备上和工艺上，而采取相应的解决办法。

4、碎珠解决途径

A.设备方面:

1).分散盘:分散盘装反、松动或裂损。

2).分离装置:动态筛圈有缺口，筛网破损。

3).进料泵:齿轮泵突然关掉后，砂磨机内压力将珠子反压到泵内。可以通过加装单向阀尽量避免，同时保持定期清洗进料泵。

4):内缸:内缸有缺陷点。

B.生产操作方面:

1).大小珠子混合使用:此种情况刚开始有提高研磨效率的迹象，但随着研磨时间的加长，产生了大珠磨小珠的情形，最后加快小珠的变形以至破碎。解决方法是尽量使用粒径均一的珠子。

2).不同品牌珠子的混合使用:因各种珠子的硬度、密度等不一致，容易产生硬珠子吃软珠子的情形，故应杜绝此种形式。

3).浆料的粘度过稀或过凋:相对一定密度的研磨珠而言，如此容易造成珠子的堆积和直接接触砂磨机的磨损件而加快珠子的磨损和破碎。

4).物料的流量过快:这样会造成珠子积压在物料出口处，而加快此处的珠子与砂磨机配件的磨损。解决方法是先采用间歇开机的方法将积压研磨珠弄松，并重新分布均匀，再调节物料的流量。

C.其他原因

5、添补研磨介质的原理

如发现研磨机的研磨效率降低，是添加珠子的可能信号。用户可依本身的工艺条件，掌握珠子的实际的损耗率，而作定期的筛珠和添加。将过细的珠子用筛子筛出，筛网大小为珠子直径的三分之二，(例如:使用 1.2~1.4 mm 的珠筛网应为 0.8 mm)，再添加上差额珠子。

6、如何添补研磨介质

由于珠子的自然损耗，珠子的粒径会越来越小，为了保持统一的填充量和避免细珠子堵塞或进入分离装置，应依研磨介质的寿命和用户本身工艺的条件来筛珠和补充一定量的研磨介质。建议 100- 200 工作小时后筛珠和添加适量的新珠子。

研磨介质对球磨机工作的影响因素

更新日期:2013-08-23

研磨介质对球磨机工作的因素，主要有介质的形状、尺寸、配比、填充率、补给等几个方面，下面为您分别介绍:

介质形状的影响:何种介质形状对破碎过程最好，仍是一个有争议的问题。但普遍采用制做容易、形状在破碎过程中不变的球形介质。介质的形状决定了介质的加工成本和加工的可行性，从大规模工业应用的角度来看,球形和圆柱体介质是最容易加工的。在超细粉磨过程中，由于介质粒径很小只能采用球形微珠。圆球具有最小的比表面积，因而也最耐磨。介质大小的影响:在介质研磨的破碎体系中介质的大小要与粉碎过程的需要结合起来。如果是给料粒度比较大，需要介质的冲击作用将其破碎，那么配球就要大一些。在金属矿山的大型球磨机中补球的球径可大到250rnm。

在超细破碎过程中，特别要强调微细粉的生成，要强化介质对物料的研作用就要降低研磨介质的粒径以强化对物料的研磨作用。超细搅拌磨的使用中，最小的研磨介质直径可以 到0.5mm。介质配比的影响:由于不同大小介质在研磨过程中所起作用不一样，介质总是按一定配比加入球磨机内的。作为一种不连续分布的介质配比，很难将其引入数学模型进行优化计算。

介质填充率的影响:过去大量实验已证明，球机吸取功率与填充率有着直接关系，在填充率为50%时达到最大值。虽然机产量与其功耗成比例，但球机吸取功率达到最大值是否算是最佳状态还值得商榷。不同的破碎细度要求下，需要调整介质的冲击破碎和研磨破碎的能力分配。

需要对物料进行超细破碎的球磨过程中，希望充分发挥介质的研作用和介贡对物料的压力。这时可以采用高填充率来强化介质的研磨，有时介质的填充率可高达80%。在较高的填充率下介质对物料研磨作用增强的同时，由于介质质量重心的提高，球磨机的启动力矩和轴功率还有所下降。

介质材质的影响:材质对研磨破碎过程来说是一个重要的问题，它决定了破碎过程的成本高低和破碎效率大小。从对产品的污染方面考虑:介质在破碎过程中有不断的消耗，而消耗的介质变成细粉弥散在被研磨破碎的物料之中。因此，介质的材质首先不应该对物料有任何污染，至少是不含有无法剔出的污染。这对于精细陶瓷、非金属矿和化工行业的物料破碎显得特别重要。

研磨介质对研磨效果的影响因素

更新日期:2014-11-08

1)研磨介质比重:一般来说，介质比重越大，研磨能力越强，粉碎效率越高。2)研磨介质尺寸:介质尺寸小，介质球接触点多，研物料的机会多，一般来说，给料粒度小，产品粒度越细，介质直径尺寸越小。3)研磨介质形状:介质形状主要为球状、柱状和不规则状。在工业中，不规则介质趋于受到较大的自身磨损，会引起明显的污染。所以在实际应用较多的是球形介质，圆柱形介质也有应用，不规划介质应用极少。

4)介质球形状和表面粗糙度:人造研磨介质多为球形，介质球形状较差时，自转运动受阻，使磨耗增高。研介质光滑程度不好，耗增加，对产品的污染状增高。5)研介质配比:为了降低成本，多采用补充大球的方法来恢复机的研能力，机很难在长时间的工作中保持固定的介质配比不变，但是介质直径差别太大的情况下，会加剧介 质间的无效研磨。

6)介质填充率:可用容积计量法或质量计量法。相对而言后者更为准确实用，更加有利于 提高砂磨质量。

7)介质球的机械强度和化学稳定性:介质球的机械强度是指在正常的工作条件下介质球抗压、抗冲击能力。对于钢球、硬质合金球一般不存在此类问题，而玻璃珠和陶瓷类介质球则该项指标非常重要。研磨介质球应与被物料不产生化学反应，pH值稳定。