❶ 球磨机
球磨机是目前硅酸盐工业上广泛使用的一种粉磨机械。它的主要特点是：适应性强，对于多数固体物料均能进行细磨；构造简单，操作管理容易，对物料在进行研磨时多项工艺参数，如物料细度等能准确控制，维护检修方便等，在非金属矿产加工中通常采用湿法作业的间歇式球磨机。
一、间歇式球磨机构造和工作原理
图3-12所示为间歇式球磨机构造示意图。筒身6用钢板卷制焊接而成，筒身的中部有加料口7供加料和卸料之用，有的筒身在其中部还开有人孔，供检修筒身内部时用。筒身内腔镶以衬板14，筒体两侧通常焊接有锻造而成的法兰圈，以供固接端盖8之用。主轴头11即与端盖固接，并由固定在机座13上的装置有滑动轴承或滚动轴承的轴承座12所支承，一侧的端盖上紧固着大齿圈5，齿圈可有内齿或外齿的形式。电动机1经减速器3通过摩擦离合器4和传动齿轮带动大齿圈而使筒体回转。
图3-12间歇式球磨机示意图
1-电动机；2-离合器操纵杆；3-减速器；4-摩擦离合器；5-大齿圈；6-筒身；7-加料口；8-端盖；9-旋塞阀；10-卸料管；11-主轴头；12-轴承座；13-机座；14-衬板；15-研磨体
间歇式球磨机工作原理是：筒体内装载了一定数量的瓷球或砾石的研磨体15，被磨物料及适量的水从加料口加入，按工艺要求对物料、水和研磨体应进行适当的配比。当筒体回转时，研磨体在离心力的作用下，贴在筒体内壁与筒体一起回转上升，当研磨体被带到一定高度时，由于重力作用而被抛出，以一定的速度降落，在研磨体降落过程中，筒体内的物料受到研磨体的冲击和研磨作用而被粉碎。如图3-13所示。当物料磨到要求的细度后，则停机卸料。卸料时，先使球磨机加料口朝上，打开盖子，装上带孔的卸料管10，再转动筒体使加料口朝下，此时打开卸料管的旋塞阀9，筒体内的料浆就可自动流出，研磨体则被阻留在筒体内。为了加快料浆流出的速度和使料浆卸得更完全，亦可在卸料的同时，通入压缩空气，以使料浆在压缩空气的压力作用下流出。
图3-13球磨机研磨物料的作用
球磨机的规格，以筒体直径×筒体长度来表示，如QM2100×2100等，一般筒身长度与筒身直径的比例
二、主要参数的确定
（一）转速
球磨机的转速对其操作有很大影响，如果转速适当，则能使细磨操作在较高的效率下进行。转速太快，由于离心力太大，研磨体将紧贴在筒体内壁，不会沿抛物线轨迹降落，这样就不能给物料以有效的粉碎作用，球磨速度和球磨效率将大大降低；反之，转速太慢，则研磨体升举高度不足，在单位时间内，研磨体对物料作用的次数少了，粉碎功也小了，球磨效率也会降低。所以适当的转速，即是指球磨机筒体转速不太快也不太慢情况下的合理的转速。
在确定磨机转速时，一般以筒体内研磨体升举情况，或脱离点位置对物料能作最大粉碎功作为依据。
当球磨机筒体的转速达到某一数值时，最外层研磨体的脱离角等于0，即研磨体升到筒体顶点，不再沿抛物线轨迹落下，这个转速称为球磨机的临界转速，以n0表示。
由研磨体外层半径R1和研磨体所在位置与重线夹角α，可以写出研磨体自重与离心力平衡方程式，消去研磨体自重
非金属矿产加工机械设备
当cosα＝1，得临界转速
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式中D——筒体内径（m）；
d——研磨体的直径（m）。
因为d≤D，故上式近似成为
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通过理论分析计算，当研磨体的脱离角为54°44′时，可获得最大的降落高度。
以α＝54°44′，R＝R1代入（3-21），即可求得磨机的工作转速
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式中n——球磨机的工作转速（r/min）；
D——筒体的内径（m）。
工作转速与临界转速之比称为球磨机的转速比
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即
应当指出，上述计算的磨机转速，均是忽略了研磨体滑动及物料对研磨体运动的影响，并以最外层研磨体层为基础而推导出的。实际上磨机的工作转速与很多因素有关，至今尚无定论。上述理论公式仅可作为参考。所以转速比q往往波动范围较大，多数球磨机的转速比q在0.75～0.85之间。
（二）功率
球磨机运转时所需要的功率，其中大部分消耗在有益的工作上，即升举研磨体至一定的高度，并使之具有一定速度抛射出去，按抛物线轨迹下落，进行冲击粉碎物料；另一小部分则消耗在克服机械的摩擦阻力。
根据理论分析计算，消耗在升举研磨体和物料的功率为N
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式中N——功率（kW）；
ρ——研磨体的容积密度（t/m3）；
D——筒体内径（m）；
L——筒体长度（m）。
上式中的系数c由转速比q及比例系数K值决定，而K的大小除与转速有关外，还与研磨体的装填量有关。
在实际工作中，通常以填充系数φ来表示球磨机中研磨体的装填量。填充系数
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式中M为球磨机的研磨体的总质量。
在不同的q、φ值下，K的大小可从表3-9查出。
表3-9在不同的q、φ条件下的K值
在合理的工作制度下，一般K≤0.5，这样K4和K6都远小于1，系数
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从表3-10可查出不同转速比时系数c的值。
表3-10在不同q值条件下的c值
按式（3-24）计算的球磨机需要的功率是偏高的，因为实际上研磨体落下时有一部分能量要“给回”筒体，但是这部分能量在总能量中究竟占多少，目前尚无法确定。因此，式（3-24）仅供选择球磨机配套用电动机时参考，在最后确定电动机功率时，还必须以实际操作数据作为依据。至于克服机械摩擦阻力需要的功率和功率储备，就不必再计算了。
（三）生产能力
影响磨机生产能力因素很多，例如物料性质、入料粒径大小、欲磨细程度、加料均匀程度和磨机的装填程度及研磨体种类等，至今还没有一个能将这些因素全部包括在内的计算公式，确切的数据必须通过生产实践才能确定，现将一般常用的计算公式介绍如下：
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式中Q——球磨机的生产能力（t/h）；
D——球磨机筒体的有效内径（m）；
V——球磨机筒体的有效容积（m3）；
n——球磨机筒体的转速（r/min）；
M——研磨体载装量（t）；
K——球磨机单位功率产量（t/kW·h）。
三、使用
在非金属矿产加工中，球磨机是原料粉磨工序的设备，其操作好坏将直接影响后道工艺的正常生产，所以应尽可能使之在最佳的条件下操作。
（一）球磨机型号规格的选择
应根据工厂的规模，技术力量和维修能力等具体情况来决定。一般大型磨机操作强度大，单位功耗低，但设备笨重，安装维修比较困难，在使用上不够机动灵活。中、小型磨机体积较小，重量较轻，机动灵活，适应性强，安装和维修方便，但操作强度较小，单位功耗偏高。磨机的数量根据所需要处理的物料量和每台磨机的生产能力，由计算确定，并应注意留有适当的备用数。
由于球磨机本身重量大，运转时会产生振动，故应安装在坚固的基础上，基础重量一般可按机器重量的3～5倍考虑。
（二）研磨体的装载和选择
研磨体的材料，除考虑物料的污染问题外，还要从价格、来源、硬度、重度、是否有害成分和着色元素等考虑，以硬度高、重度大的为好。常用的有瓷球、刚玉、天然燧石等。我国许多工厂用旅顺口鹅卵石（含氧化硅98%，重度2.6×10N/m3）。
研磨体的大小推荐d≤（1/18～1/24）D,d为研磨体尺寸（mm）,D为磨机净空直径（mm）。研磨体表面要光滑，不要有凹坑。
研磨体总装量一定时，体小则数量多，表面积大，对研磨有利；体大则数量小，碰击力大。故研磨体级配要有大有小，不能一律。一般认为大中小各占50%、10%、40%为好这时空隙最小（占22%左右）。
研磨体的形状，有球形、扁平、短柱形等。以研磨为主的粉磨，短柱形为好；以撞击为主的粉磨，球形为好。
研磨体的装填量，太少了球磨效率低，太多了相互干扰碰撞。以填充系数（φ）表示研磨体的装填程度：
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式中A——研磨体在筒体有效截面上的填充面积（m2）；
W-研磨体装填重量（N）；
R——磨膛半径（m）；
L——磨膛长度（m）；
r——研磨体重度（N/m2）。
球磨机应尽量在满载下运转，因为研磨体所占的重量比例最大，空载与满载运转的功率消耗相差无几。对于湿法间歇式球磨机，实际采用的填充系数一般为φ＝0.4～0.5。
（三）球磨机的使用要点
（1）开机前应检查各部件的灵活性、离合器位置，上紧紧固件；
（2）润滑油应充足，特别是主轴承、减速箱的润滑必须可靠；
（3）出现不正常噪声，应停车检查；
（4）啮合齿轮的间隙和接触面积要调整适当，调节时，筒体不装载，松开主轴承的紧固螺栓，然后调整筒体位置；
（5）内衬崩塌或磨损过度，要及时填补或更换；
（6）要特别注意两端轴头的同心对中，不然的话，易损坏端盖和主轴承。
间隙式湿式球磨机的型号、规格和主要技术性能见表3-11。
表3-11间歇式湿磨球磨机的型号规格和主要技术性能
球磨机常见故障及排除方法见表3-12。
表3-12球磨机常见故障产生原因及其排除方法
❷ 矿山机械大概有几种分类
矿山机械分类
破碎设备
破碎设备是将矿物进行破碎作业所用的机械设备。
破碎作业常按给料和排料粒度的大小分为粗碎、中碎和细碎。常用的砂石设备有颚式破碎机、反击式破碎机，冲击式破碎机，复合式破碎机，单段锤式破碎机，立式破碎机，旋回破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、双辊式破碎机、二合一破碎机、一次成型破碎机等几种。
根据破碎方式、机械的构造特征（动作原理）来划分的，大体上分为六类。
（1）鄂式破碎机（老虎口）。破碎作用是靠可动鄂板周期性地压向固定鄂板，将夹在其中的矿块压碎。
（2）圆锥破碎机。矿块处于内外两圆锥之间，外圆锥固定，内圆锥作偏心摆动，将夹在其中的矿块压碎或折断。
（3）辊式破碎机。矿块在两个相向旋转的圆辊夹缝中，主要受到连续的压碎作用，但也带有磨剥作用，齿形辊面还有劈碎作用。
（4）冲击式破碎机。矿块受到快速回转的运动部件的冲击作用而被击碎。属于这一类的又可分为：锤碎机；笼式破碎机；反击式破碎机。
（5）磨矿机。矿石在旋转的圆筒内受到磨矿介质（钢球、钢棒、砾石或矿块）的冲击与研磨作用而被粉碎。
（6）其他类型的破碎磨矿机。
采矿机械
采矿机械是直接开采有用矿物和采准工作所用的机械设备，包括：开采金属矿石和非金属矿石的采掘机械；开采煤炭用的采煤机械；开采石油用的石油钻采机械。第一台风动圆片采煤机是由英国工程师沃克设计的，约于1868年制造成功。19世纪80年代，美国有数百口油井用蒸汽为动力的冲击钻钻凿成功，1907年，又用牙轮钻机钻凿油井和天然气井，并从1937年起，将它用于露天矿钻井。
采掘机械
采掘机械用于井下和露天矿山开采的采掘机械有：钻炮孔用的钻孔机械；挖装矿岩用的挖掘机械和装卸机械；钻凿天井、竖井和平巷用的掘进机械。
钻孔机械
钻孔机械分为凿岩机和钻机两类，钻机又有露天钻机和井下钻机之分。
①凿岩机：用于在中硬以上的岩石中钻凿直径为20～100毫米、深度在20米以内的炮孔。按其动力不同可分为风动、内燃、液压和电力凿岩机，其中风动凿岩机应用最广。
②露天钻机：按破碎矿岩的工作机构不同，分为钢绳冲击钻机、潜孔钻机、牙轮钻机和旋转钻机。钢绳冲击钻机因效率低，已逐渐被其他钻机代替。
③井下钻机：钻凿孔径小于150毫米的井下炮孔时，除应用凿岩机外还可应用80～150毫米的小直径潜孔钻。
掘进机械
利用刀具的轴向压力和回转力对岩面的辗压作用，直接破碎矿岩的成巷或成井机械设备。所用刀具有盘形滚刀、楔齿滚刀、球齿滚刀和铣削刀具。按掘进巷道的不同，分为天井钻机、竖井钻机和平巷掘进机。
①天井钻机，专门用于钻凿天井和溜井，一般不需进入天井操作，用牙轮钻头先钻导向孔，用盘形滚刀组成的扩孔器向上扩孔。
②竖井钻机专门用于一次钻凿成井，由钻具系统、回转装置、井架、钻具提升系统和泥浆循环系统组成。
③平巷掘井机，它是将机械破岩与排渣等工序结合起来并连续进掘的综合机械化设备，主要用于煤巷、软矿中的工程隧道和中等硬度以上矿岩的中平巷掘进。
采煤机械
采煤作业已由50年代的半机械化发展到80年代的综合机械化。综合机械化采煤广泛应用浅截深式双(单)滚筒联合采煤机（或刨煤机）、可弯曲刮板输送机和液压自移支架等设备，使回采工作面的破碎落煤、装煤、运输、支护等环节实现全面的综合机械化。双滚筒采煤机是落煤机械。电动机经截割部分减速机把动力传递给螺旋滚筒落煤，机器的移动靠电动机经牵引部分传动装置来实现。牵引方式基本上有两种，即锚链牵引和无锚链牵引。锚链牵引借助牵引部分的链轮与固定在运输机上的锚链啮合而实现。
石油钻采
陆地石油钻采机械。按开采工序分为钻井机械、采油机械、修井机械和维持油井高产的压裂、酸化机械。钻井机械为开发石油或天然气而钻探或打生产井的全套机械设备。石油钻井机，包括井架、绞车、动力机、泥浆循环系统、滑车装置系统、转盘、井口装置和电气控制系统。井架用于装置天车、游动滑车和大钩等，吊升其他重物上下钻台，悬挂井内钻具进行钻进。
选矿机械
选矿是在所采集的矿物原料中，根据各种矿物物理性质、物理化学性质和化学性质的差异选出有用矿物的过程。实施这种过程的称为选矿机械。选矿机械按选矿流程分为破碎、粉磨、筛分、分选（选别）和脱水机械。破碎机械常用的有颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和反击式破碎机等。粉磨机械中使用最广的是筒式磨机,包括棒磨机、球磨机、砾磨机和超细层压自磨机等。筛分机械中常用的有惯性振动筛和共振筛。水力分级机和机械分级机是湿式分级作业中广泛使用的分级机械。分选浮选机械常用的有全截面气升式微泡浮选机，脱水机械比较著名的是多频脱水筛尾矿干排系统。破碎粉磨系统中比较著名的是超细层压自磨机。
烘干机械
煤泥专用烘干机是在滚筒干燥机的基础上开发研制而成的新型专用干燥设备，可广泛应用于：
1、煤炭行业煤泥、原煤、浮选精煤、混合精煤等物料的干燥；
2、建筑行业高炉矿渣、粘土、澎润土、石灰石、沙子、石英石等物料的干燥；
3、选矿行业各种金属精矿、废渣、尾矿等物料的干燥；
4、化工行业非热敏性物料的干燥。
❸ 简述铁矿石破碎，磨粉，选矿工艺流程，铁矿石磨粉机选择有何讲究
工设备：振动给料机、颚式破碎机、圆锥破、振动筛、球磨机、螺旋分级机、磁选机、烘干机等。
工艺流程：
破碎筛分：因铁矿石硬度较大，对破碎设备的选择也略有要求，大块铁矿石可由振动喂料机均匀送至颚式破碎机内进行粗破，大小合适的物块再送至圆锥破进行二次破碎，由圆锥破粉碎后的物料细度可达到0-12mm，经振动筛山筛分后待下一步磨粉工序研磨。
磨粉研磨：铁矿石磨粉机的选择多以球磨机为主，上级粉碎后的物料均匀有序的送至球磨机粉碎，然后由螺旋分级机筛分，合格物料排除，不合格物料回到研磨室重新研磨。
注意事项：在此不得不特意强调，铁矿石磨粉机选择球磨机为宜，雷蒙磨、高压磨、欧版磨等虽然也可粉碎，但是从成品需求、产量、下级辅选等工艺考虑，球磨机最为合适，在多数磨机使用说明也有明显说明，雷蒙磨粉机等立式结构借助磨辊磨环研磨的设备，并不是金属矿物、易燃易爆等矿石的粉碎。
磁选工艺：因铁矿石内杂质较多，必须进行除杂处理，磁选机等可有效除杂，保障成品品质。
注意事项：铁矿石内杂质种类多，去除复杂，而且有些杂志为有害杂质，不仅会破坏铁矿石自身性能，还会严重影响钢铁制品的后期使用性能，例如硫、磷、砷、钾、钠、氟，磷在铁矿石冶炼中易破裂，发生冷脆，还有一些锰、镍、铬、钒、钛等属于有益元素，可以再一定程度上改善成品性能。
烘干处理：烘干处理是铁矿石加工的最后工序，烘干后的铁粉可得到优质的铁精粉。
炼铁工艺在我国发展历史久远，钢铁也是生产生活所需的必须原料，目前钢铁市场处于缓慢回升状态，但前方道路仍是荆棘片地，想要改变钢铁行业的发展现状，推动其发展进度，在开采、加工、利用等环境都应改进创新，一切以低碳环保节能为前提，平稳有效发展。