棒磨机断棒原因浅析

棒磨机依靠其钢棒的回落破岩-钢棒回落时·机械能转换成岩培破碎的有用功及其它某些无用功。除此之外．若还有其他的剩余能量．则会转变为断棒的断裂功．引起磨棒断裂。岩块破碎所需的功过小或者被破碎岩块太少等，都可以造成这种结果。

[关键词]棒磨机  磨棒 钢棒 断裂（棒） 原因

磨棒断裂，是 棒磨机运行过程中常见的现象，乌江渡工程左岸制砂系统使用的 MBZ21O0×3600棒磨机．生产成品砂 6 万m，断废磨棒 18742kg：右岸系统使Ⅲ 同样的棒磨机，产砂l0万m，磨断的磨棒 达 14323kg。平均每m 砂断耗磨棒分别 为0．1l7kg和0．143kg，为相对应的磨耗 量的2倍和1．56倍 另一大型水电工程使 用同样的棒磨机，其磨棒的断耗量更大，有 时单机一次就排出断棒几十根， 最严重时， 1O0mm的新棒剐装入磨内使用几个小时即 断为2截， 严重的断棒现象．不仅增加了钢耗量，提高人工砂的生产成本，而且还影响砂的质量，使其细度模数增大，此外．断 棒还常引起“胀鼓”，迫使棒瞎机停运处理。 频繁的事故停机无疑会耽误生产，严重时 将使砂料供不应求，直接影响混凝土工程 的施工进度。因此，弄清捧磨机磨捧断裂的 原因，并采取相应措施予避免，具有重要的实际意义
众所周知，棒磨机是依靠其磨棒的[u] 落破岩的。棒磨机运行时，磨棒被旋转的席 筒带到一定的高度后，便在重力的作用下 以一定的形式回落。其中，以抛落和泻落为 主。当其以这两种形式回落时，磨棒与窘内 的岩块等发生撞击，其回落运动因此而受 到“阻截”。这种阻截作用实际上是一种力 的使用．而且是一种冲击力。一种很大的冲 击力作用，受此力作用，磨棒便有可能发生 整体断裂破坏。不过，这种破坏只有在冲击 力超过磨棒的抗冲能力时才会成为事实 否则，将只会日I起其机械运动的变化和弹 性形变以及磨损等。
从能量转换的角度看，磨棒落下与岩 块相撞的过程，是一个功、能转换的过程 在此过程中，磨棒的机械能分别转变为岩 块的破碎功。岩块的机械能及声能、热能、 机械振动能、磨棒的弹性变形能和磨损破 坏功等多种形式的功和能。此外，有时还将 有一部分转变成磨棒的断裂功而引起磨棒 的断裂破坏 不过，在这些功和能之中，只有岩块的破碎功是有用功。而且也只有此 功所占的比例最大 同时。由于岩块的抗冲 击能力远小于磨棒，故睹棒提供的机械能一般总是先转换成岩块的破碎功及某些无用功后，其剩余的能量才可能转换为睹棒 的断裂功。而且只有当这种剩余能量相当 多，以致超过磨棒破坏所需的能量时．才会 引起磨棒的断裂而转变成此种形式的功。 由此可见，瞎棒的断裂与其机械能过剩足 密切相关的。
嗜棒破碎岩块后所剩的机械能足过剩，是由棒磨机的运行条件决定的 为丁寻 找适当的运行条件，常通过正交试船进行 优选。但这种优选试验所涉及的试骑困 多，且有些因予之间还存在着疑杂的交互 作用，再加上目前尚缺乏正确估计各因子 试验水平的经验，因而其试验结果往往不 够理想。同时，在生产过程中．有些运动备 件容易投生变化，而另一些相关的运行条 件却不能及时地进行调整以适应这种变 化。这样．原来通过试验所确定的运行条件即使是恰当的．也会凶为奠中部分运行条 件的自动变化而变得不恰 ．从而导致磨 棒的机械能过剩，引起断裂。

一 磨棒偏粗
磨棒的机械能是否会过剩． 先取决 于磨棒的机械能的多少 d于目前所用棒 磨机的转速及磨筒的对扳表面波形都是固 定的．因而对于某 ·棒磨机来说．其腑林的 机械能基本上只取决于磨捧的质量 为保 证磨棒具有足够的能量，通常需瑶在膀}JI 装入一定数量的磨棒。仅此还不够．还必颁 考虑棒径的大小．即单捧的质量。因为．在 总质量一定的情况下．装入祖棒和细棒．其生产效率是大不相同的。事实证明．棒径 大，单棒的质量及其回落时所具有的机械

能也大，相应的生产效率便高 反之，则效 率低 正是由于这种原因。加之为了减少试 验因子数和磨棒的投资．以及为了延长磨 棒的使用时间，用户常不顾被破碎岩石的 物理力学性质。主观地选用较粗的磨棒，而 不是将其作为一个试验因子纳入试验进行 优选，这样，就难免使所用磨捧偏粗 在此 情况下。单棒回落时所具有的能量便会超 过被击中岩块所需的破碎功，造成大量的 能量过剩而引起断棒。某用户就曾有过这
教训 他们采用MBZ2100×3600棒塘 机磨碎平均抗压强度为 55MPa的灰岩时． 参考其它工程的经验选用 100和 75两 种磨棒，二者的质量比为3：2．结果。运行 过程中断棒严重，且主要是 100的磨棒 断裂。后取消 100的磨棒．使最大棒径降 为 7 不仅断棒现象大为减少，而且产品 的质量也更加稳定。由此可见，磨棒偏粗． 是引起断棒的原因之一。

2 岩块破碎所需的比功过小

岩石破碎理论告诉我们．岩石破碎目l： 需的比功与岩石的物理力学性质密切槲 关。它不仅取决于岩石的抗压强度．更主要 的是取决于岩石的冲击韧性．理论和实践 都证明，脆性突出的岩石，在磨棒的冲击作 用下，容易破碎到所需要的程度，即其所需 的破碎比功少 此外，岩石的破碎比功还与 其破碎前的粒径有关，而且是一种正比例关系。困此，岩性过脆或进料粒径过小也可 能造成磨棒的机械能过剩而导致断择

3 被破碎岩块太少

岩块破碎需要吸收“消耗”能量。它所 吸收“消耗”的能量多少与其自身的数量成 正比。在实际生产过程中，由于操作不当或 事故的原因 常使得棒磨机内的岩块数蜒 过少而使磨棒的余能相对过多，引起断棒。
3．1 进料量偏少
制砂用的石料，一般都是用带式输送 机直接供应的 这样供科的最大缺点之一 就是其输科皮带容易跑偏。而一旦皮带跑 偏，撒料便在所难免。其结果，轻则使进料 量减少，重则使棒磨机空载运行，造成磨棒 与磨棒之间直接撞击，使磨棒回落时的机 械能大部乃至全部都转变为无用功，引起 磨棒断裂。

3．2 加水量过多
湿式中间周边排料棒磨机，是目前普 词采用的一种机型。这种棒磨机是依靠水 力排料的，且其排料是随加水量的增加而f 增加 当加水量过多时，可能会因排料量过 多而使岩屑不能填满磨棒之间的缝隙．造 成磨棒之间直接撞击。同时，囡加水量过 多，料浆浓度过小，粘附在磨棒上的砂粒棚 应减少，会进一步加剧磨棒间的相互撞击。
3．3 空载启、停机
为减小启动负荷和便于翻找不台格的 磨棒起见，许多用户都常空载启、停梓瓣 机，即在停机前先停止进科，止1棒密机继续 运转一段时间，使磨内的斟排空、启动时、 则先空转一段时问，待其运转正常后再进 料。尽管这样空转的时间一般都不太长．仅仅只有几分钟。但就在这短短的几分钟埘 间内，每根磨棒都将与别的磨捧或 衬板 发生许多次直接撞击。仅以 一次启、停机所 时5rain计．一个旋转频率为20r／mzn的棒 磨机在此段时间内将旋转 】0o转．肼内的 磨棒至少会因此而跌落 100次(抛落磨 棒)．其中的泻落棒将因此而跌落数百乃至 上千次。此间．磨棒除主动地落在别的磨棒 上而与之撞击外．还要被动地接受其睡Jz 落下的磨棒的撞击 因此．在这段时问内． 每根磨棒所受撞击的次数至少为其趺浒次 数的2倍 经过这么多次的直接撞击．大部 分能量都将转变成磨捧的破坏功 这样，原 来没有徽裂纹的磨棒可能会滋生出微裂 纹，原来已有微裂或缺损的鹰棒l则女因J|}| 部破坏的扩展而导致整体断裂 当H1艘少 数断棒后，还会因此而引起乱棒．导致其它一些磨棒断裂。

4 结语

棒磨机的磨棒断裂，既是一个常见问 题，也是一个较复杂的问题。弄清其断因，对减少断棒．保证棒磨机的正常运行．从而 碱少钢耗．稳定产品质量和提高^工砂的 产量．具有重要的实际意义
棒磨机运行过程中，磨棒回落时所 有的机械能将转变成岩块的破碎功及其它 某些不可避免的无用功而被“消耗”。除此 之外．若还有较多的剩余能量．便会转变成 膳捧的断裂功而引起磨捧断裂 磨棒偏粗、 岩块所需的破碎比功过小，或被磨碎岩石 的数量太少等，都会造成上述结果，成为断 捧的原因。
为避免或减少断棒，建议：
(1)在对棒磨机的运行条件进行优选 时．认真地研究制砂岩石的冲击韧性．并以 此研究结果为依据．确定各试验因子的试 验水平，以保证优选出来的运行条件确为 展优或接近最优的较优组台，从而避免1 嘲捧偏租或岩块破碎所需的比功过小而造 成磨棒的能量过剩；
(2)加强运行管理．正确操作捧磨机． 以避免困不正确的操作和事故而导致断棒。

本文原作者为汪传松、陈新元，希望这篇文章能帮到您，还有其他疑问可电话联系我。