选矿设备球磨机的大型化趋势

选矿设备中各种球磨机都存在大型化的趋势。开采大规模、低品味矿床时减少基本投资和生产成本的要求造成了这种趋势。20世纪80年代末，由于球磨机按比例放大仿真技术的应用和磨机制造技术的提高，以及无齿轮传动环形电机的使用，磨机进一步向大型化发展。芬兰Rauma-Repola公司制造了世界上最大的球磨机ф6.5×9.65m，传动装置是一个与筒体组成的整体9.65MW的三相同步环型电机。该机在娜威的锡得瓦兰格公司（Sydvaranger）的希尔克内斯（Kirkenes）铁矿厂投入使用，大大降低了磨矿能耗和操作费用，据报道，在五年的生产使用期间，它共处理了2000万吨的矿石，生产能力达到1000t/h，每吨矿石的磨矿总费用降低了30%。

但选矿设备球磨机的大型化也不是无限制的，它必然受当代生产力水平的限制及它本身的综合技术经济指标的约束。国内外不同学者对于磨机大型化的界限问题有不同的见解，德国学者认为球磨机直径D0≤4-6m时经济性最好；美国学者洛伍德认为磨机大型化使粉磨效果提高的直径极限是D0≤3.75m；日本学者田中提出经济综合平衡的磨机最适宜直径D0≤5~6m，本间荣五郎则提出磨机大型化的直径极限是D0≤3.9m；前苏联学者的观点认为湿式球磨机大型化的直径极限D0≤5.5~6.5m；我国同济大学的戴少生用图示优化法得出磨机大型化的最佳直径范围是D0≤4.7~5.7m，磨机大型化最佳直径平均值D0≤5.2m。

用于陶瓷行业的球磨机不比矿山磨矿用的磨机，其目的主要用于细磨，陶瓷也不同于矿石，不需要那么大的冲击就能破碎，因此研磨作用显得更加重要。故用于陶瓷行业的球磨机规格普遍比磨矿行业的小。目前我国普遍用于粉磨的最大球磨机是直径为3.4m。但仍然有增大球磨机直径的趋势，如湖南五菱公司正在开发的100吨陶瓷球磨机直径达4米。

磨机的大型化虽然能按比例提高磨机的处理能力，但也会带来多种多样的机构设计和机械制造等问题，如：

1、由于投入的基本投资高，要求的利润率高和工厂多余设施少，所以要求更高的可靠性；

2、增大规格也增大了制造强度（例如最大尺寸的铸件和机加工能力等）。

3、随着规格的增大，像人孔那样具有非轴对称特性的应力增大，因此需要更严格的分析这些应力特性。

4、增大规格后，皮带等对磨机主体结构（如筒体）应力会有明显影响。

这些因素的影响一般都要求降低设计极限，因此要求更准确更加可靠地分析磨机结构（轴、端盖、磨机筒体断面和这些部分间的联接等）的应力应变情况，合适选择应力极限。