(1) 提升段。物料受到摩擦力約束隨筒體同速運(yùn)動(dòng),基本上沒有相互滑移,粉磨效果微弱,可忽略不計(jì)。除非磨筒轉(zhuǎn)速ω 過小,或物料間摩擦系數(shù)過低,提升能力不足時(shí)才產(chǎn)生滑移,可看成非正常工作,一般不予討論;
(2) 滑移段。摩擦力不足以約束物料運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致物料角速度滯后于筒體,且距回轉(zhuǎn)中心不同距離處的物料角速度不同,層層滑移,產(chǎn)生強(qiáng)烈的研磨作用;
(3) 拋落段。物料脫離摩擦力約束,呈拋射狀落下,撞擊到磨機(jī)襯板或已經(jīng)拋落的物料上,產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊破碎作用;
(4) 加速段。拋落下的物料經(jīng)撞擊后,已經(jīng)失去隨筒體運(yùn)動(dòng)的角速度,筒體通過摩擦力使它們?cè)俣犬a(chǎn)生角速度。物料間受到相互壓緊力、摩擦力,且有自身的慣性力,運(yùn)動(dòng)情況十分復(fù)雜,滑移嚴(yán)重,研磨作用顯著。
概括地講,粉體在磨筒中,因滑移產(chǎn)生研磨粉磨,因拋落產(chǎn)生沖擊粉碎,總體粉磨效果為二者之和。研磨過程主要發(fā)生在加速段和滑移段,其它各段內(nèi)雖然也有研磨可能,但是可以認(rèn)為是次要因素,略而不計(jì)。初始粉磨時(shí),顆粒的銳度較大,磨機(jī)的沖擊粉碎作用比較明顯,但是隨著顆粒直徑的不斷減小,顆粒的局部銳度減小,顆粒的形狀更加接近規(guī)則的橢球(或球形) ,此時(shí)磨機(jī)的沖擊粉碎作用變得不明顯,而研磨粉碎作用逐漸占優(yōu)。
不同轉(zhuǎn)速下模型的變化：
根據(jù)上述物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)模型,不同轉(zhuǎn)速下磨機(jī)內(nèi)部物料也有不同的分布:
(1) 當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速很小時(shí),物料沿一系列同心圓軌跡上升。物料的速度不足以達(dá)到拋落所需高度,因此上升到一定高度以后,反向回落,呈現(xiàn)出一層層泄落的運(yùn)動(dòng)狀況。此時(shí)的粉碎主要是研磨體和物料之間的擠壓和研磨產(chǎn)生的研磨作用。
(2) 當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速適中時(shí),物料隨磨筒旋轉(zhuǎn)到某一角度,相鄰物料的壓力等于零,此時(shí),產(chǎn)生拋落運(yùn)動(dòng)。這也是通常磨機(jī)所處的工作狀況,具體運(yùn)動(dòng)狀況如前面模型中所述。此時(shí)粉碎的主要原因是研磨體對(duì)粉料的沖擊作用。但是該狀況下物料對(duì)磨筒內(nèi)壁的沖擊研磨作用使磨筒內(nèi)壁很快就磨損。
(3) 當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速ωo 以后,磨筒內(nèi)部產(chǎn)生了薄薄一層粉料組成的圓環(huán),這種圓環(huán)就是磨機(jī)的自保護(hù)層。此時(shí)圓環(huán)內(nèi)部的物料仍然具有前述4 個(gè)部分,而且隨著磨機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸提高,自保護(hù)層的厚度也逐漸提高?？梢酝ㄟ^選擇適當(dāng)?shù)淖员Ｗo(hù)層厚度,以獲得最佳的粉碎狀況:既有一定的粉碎能力,又能保護(hù)磨筒內(nèi)壁,減少筒體磨損,降低對(duì)粉料的金屬污染。此狀態(tài)中,當(dāng)磨機(jī)的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速比很高時(shí),達(dá)到一定的條件后,物料出現(xiàn)一層自保護(hù)層和磨機(jī)一起旋轉(zhuǎn),物料和磨筒內(nèi)壁緊貼,二者之間不存在轉(zhuǎn)速差。否則自保護(hù)層的物料處于加速狀態(tài),直到具有和筒體相同的轉(zhuǎn)速。這樣自保護(hù)層和筒壁之間就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),筒壁自然不會(huì)發(fā)生磨損。而強(qiáng)烈的粉碎作用發(fā)生在自保護(hù)層和其內(nèi)部物料之間的界面上。自保護(hù)層的有無及厚薄決定于磨機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。具體分析另文發(fā)表。
(4) 當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)提高,達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后,磨筒內(nèi)部的物料整體貼壁分布,充當(dāng)自保護(hù)層,此時(shí)磨機(jī)完全失去粉碎作用。此狀態(tài)無實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。