砂磨机是借助于研磨介质来实现对物料的研磨分散,研磨介质的物理性能、化学性能、粒径大小、装填量等都直接影响着砂磨机的研磨分散效率。

本文着重讨论装填量的影响。研磨介质的装填量就是砂磨机为达到理想研磨分散细度所需的研磨介质的装填量。装填量的计量有容积计量法和质量计量法两种。

前者用研磨介质的装填体积占筒体有效容积的百分数表示,后者用研磨介质的装填质量表示。

砂磨机所用的研磨介质品种繁多,其密度、形状各不相同,因此砂磨机使用说明书中常以容积计量法表示装填量,但实际工作中主要采用质量计量法标定。

研磨介质装填量的计量4.1容积计量法砂磨机有立式与卧式之分。通常立式砂磨机研磨介质的装填量为筒体有效容积的70%左右,卧式砂磨机为80%左右。可以根据不同的工况在此基础上增减。一般来讲,国产砂磨机,如WS15、SK80,其中15、80就是该机筒体的有效容积;国外砂磨机,如比利时SUSSMEYER公司的HM系列,瑞士DYNO-MILL系列以及德国DRAIS生产的PM系列等,其代号后面的数字均表示筒体的有效容积,单位为升(L)。但也有例外,如日本井上制作所生产的RS16砂磨机,其中16表示筒体容积16加仑,国产SB57砂磨机57也不表示筒体有效容积,它的有效容积是49L。因此,弄清筒体的有效容积是计算研磨介质装填量的首要因素。按容积法计量还应选择一个恰当的容器。从前面推导可知:同样的研磨介质,用不同的容器计量,圆球状研磨介质的致密度为0.52～0.74。容器越大,致密度较大,反之则较小。

下面以国产SK80立式砂磨机为例,计算研磨介质装填质量:已知筒体有效容积80L,研磨介质为玻璃球,密度2.4kg/L。根据立式砂磨机研磨介质装填量为筒体有效容积的70%,研磨介质装量为56L。若计量容器无限大,装填致密度趋于0.74,56L玻璃球质量为56×2.4×0.74=99.5kg;若计量容器仅能盛下一粒玻璃球,装填量致密度便为0.52;56L玻璃球质量为56×2.4×0.52=69.9kg。同样56L玻璃球因致密度差异,可产生理论上的质量差异达29.6kg,差异率达42%。

不难看出,容积计量法能否准确计量,关键在于计量容器的选择。容器选择不当,将造成装入同样体积的研磨介质的质量差异较大。怎样才能准确地计量,简单的方法是:用与砂磨机筒体尺寸相同的容器计量。如国产SK80砂磨机应以Υ305mm×780mm的容器计量,若同时有几种规格的机型,则应准备几个相应的计量容器。4.2质量计量法容积计量法操作起来有一定困难,为此,引入质量计量法,其计算公式如下:W=V×η×ρ×K

式中:

W———研磨介质装填量(kg);

V———砂磨机筒体有效容积(L);

η———研磨介质装填量百分数;

ρ———研磨介质密度(g/cm3);

K———研磨介质装填致密度。

以上参数中致密度K的确定较为复杂。实验表明:我国一般采用直径2～3mm、3～4mm、1～2mm的玻璃球,不圆度小于5%,致密度值取0.62～0.66;韩国赛诺的瓷球,致密度0.61。确定了研磨介质的致密度便可准确地计算研磨介质的装填量,减少误差。部分国产砂磨机研磨介质装填量见表1。

表1部分国产砂磨机研磨介质的装填量

表1推荐的研磨介质装填量是一个质量范围。一般来讲,容积较大的机型取大值,相反则取小值。与容积计量法比较,质量计量法容易计算与计量,具有准确、实用的特点,而且在砂磨机使用过程中进行研磨介质的补充更为方便。

砂磨机容积计量和质量计量的研磨时间比较见表2。

表2砂磨机容积计量和质量计量的研磨时间比较

实验结果表明:容积计量法普遍存在研磨介质装量不足,从而降低了生产效率;质量计量法保证了研磨介质的准确计量和足够的装填量,有助于提高砂磨机的效率。