對脫離點與落回點的軌跡介紹及脫離角與小球層半徑的計算方法。
此處a=,當n為已給定時,a 為常數(shù)。公式(2-17)是以磨機O為極點,坐標軸OY為極軸的圓曲線方程,此圓的半徑為。由于每一層球皆有一脫離角ai與球層半徑Ri,并且符合上述關系,因此諸Ai皆在以O1為圓心及O1為半徑的圓上。這個圓是各脫離點Ai的軌跡,見圖2-8。落回點Bi到磨機的距離為Ri,與極軸OY之間的極角由公式(2-16)可知為
點Bi也在圓運動軌跡上,它也遵從公式(2-2),于是照樣有極坐標方程式
當時,R=0,此方程式表示的曲線(即巴斯赫利螺線)將通過磨機(即極點)O。公式(2-18)代表的曲線是諸落回點Bi的軌跡。
來看,以時R 的水平投影XB為極小值。由引可見,對目前所論述的問題說,這兩個極限值只有意義,它是與小球層半徑R小相對應的脫離角a。于是,判斷球層保持明顯的圓運動和拋物線運動的極限狀態(tài)的兩個相關連的指標是
此處的K為內層球半徑與外層球半徑之比,或內層球的與外層球的脫離角的余弦之比。當外層球的半徑被看作即磨機的半徑時,它是內層球的半徑與磨機內半徑之比。顯然,K標志裝球率,因為裝球愈多,R2愈小,K 值也較小。由公式(2-5)可知
這兩個公式指出:外層球的脫離角僅與轉速率有關,而內層球的脫離角,即與轉速率又與裝球率(用K標志)有關。根據(jù)上面講的情況可知,為了保證內層球也能處于拋落狀態(tài)(即所有球層都是拋落的),裝球率與轉速率必有一確定關系。而且這種關系又必有臨界點,過了這種臨界點,磨機的轉速不足以使暈內層球作拋落,鋼球于是處于瀉落狀態(tài)。這里將用計算結果繪制的曲線表示如下圖。圖中表明了裝球率、轉速率和球層半徑的關系,也表明了由這種關系所確定的瀉落和拋落的界限。
影響磨礦效率的因素有很多,其中鋼球直接打襯板會造成嚴重磨損,導致磨礦效果差。磨機內的分區(qū)不僅如此明顯,而且能定量地計算出它們的范圍,下面講的球荷切面積可作說明。
磨機轉動時,其中有球的空間,一部分分布著作圓運動的球,另一部分分布著作拋物線落下的球。取與磨機長軸垂直的切面來看,全部運動著的球所占的面積為,而作圓運動部分的球所占的面積為1,作拋物線運動的球所占的面積為2,則在動態(tài)下的裝球率為
任取一層球,它的球層半徑為Rc,脫離角為ac,落下角為,此球層所對的圓心角為,由圖3-2-10 可以看出,
在R2與R1范圍內積分上式,得到
此層球的落回角為
此層球所對的圓心角
因此,在總球荷面積中,圓運動部分占62.5%,拋物線運動部分占37.5%。顯然可知,裝球太少,很小,磨機內起磨礦作用的部分不多。裝球盡管適宜,但轉速過低,幾乎沒有2,成為瀉落狀態(tài),磨剝作用比沖擊作用占優(yōu)勢。只有裝球率和轉速率都適合,才能保證發(fā)生拋落狀態(tài),并有較大的2,使沖擊作用較為充足。