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砂磨機是借助于研磨介質來實現對物料的研磨分散,研磨介質的物理性能、化學性能、粒徑大小、裝填量等都直接影響著砂磨機的研磨分散效率。

本文著重討論裝填量的影響。研磨介質的裝填量就是砂磨機為達到理想研磨分散細度所需的研磨介質的裝填量。裝填量的計量有容積計量法和質量計量法兩種。

前者用研磨介質的裝填體積占筒體有效容積的百分數表示,后者用研磨介質的裝填質量表示。

砂磨機所用的研磨介質品種繁多,其密度、形狀各不相同,因此砂磨機使用說明書中常以容積計量法表示裝填量,但實際工作中主要采用質量計量法標定。

研磨介質裝填量的計量4.1容積計量法砂磨機有立式與臥式之分。通常立式砂磨機研磨介質的裝填量為筒體有效容積的70%左右,臥式砂磨機為80%左右。可以根據不同的工況在此基礎上增減。一般來講,國產砂磨機,如WS15、SK80,其中15、80就是該機筒體的有效容積;國外砂磨機,如比利時SUSSMEYER公司的HM系列,瑞士DYNO-MILL系列以及德國DRAIS生產的PM系列等,其代號后面的數字均表示筒體的有效容積,單位為升(L)。但也有例外,如日本井上制作所生產的RS16砂磨機,其中16表示筒體容積16加侖,國產SB57砂磨機57也不表示筒體有效容積,它的有效容積是49L。因此,弄清筒體的有效容積是計算研磨介質裝填量的首要因素。按容積法計量還應選擇一個恰當的容器。從前面推導可知:同樣的研磨介質,用不同的容器計量,圓球狀研磨介質的致密度為0.52～0.74。容器越大,致密度較大,反之則較小。

下面以國產SK80立式砂磨機為例,計算研磨介質裝填質量:已知筒體有效容積80L,研磨介質為玻璃球,密度2.4kg/L。根據立式砂磨機研磨介質裝填量為筒體有效容積的70%,研磨介質裝量為56L。若計量容器無限大,裝填致密度趨于0.74,56L玻璃球質量為56×2.4×0.74=99.5kg;若計量容器僅能盛下一粒玻璃球,裝填量致密度便為0.52;56L玻璃球質量為56×2.4×0.52=69.9kg。同樣56L玻璃球因致密度差異,可產生理論上的質量差異達29.6kg,差異率達42%。

不難看出,容積計量法能否準確計量,關鍵在于計量容器的選擇。容器選擇不當,將造成裝入同樣體積的研磨介質的質量差異較大。怎樣才能準確地計量,簡單的方法是:用與砂磨機筒體尺寸相同的容器計量。如國產SK80砂磨機應以Υ305mm×780mm的容器計量,若同時有幾種規格的機型,則應準備幾個相應的計量容器。4.2質量計量法容積計量法操作起來有一定困難,為此,引入質量計量法,其計算公式如下:W=V×η×ρ×K

式中:

W———研磨介質裝填量(kg);

V———砂磨機筒體有效容積(L);

η———研磨介質裝填量百分數;

ρ———研磨介質密度(g/cm3);

K———研磨介質裝填致密度。

以上參數中致密度K的確定較為復雜。實驗表明:我國一般采用直徑2～3mm、3～4mm、1～2mm的玻璃球,不圓度小于5%,致密度值取0.62～0.66;韓國賽諾的瓷球,致密度0.61。確定了研磨介質的致密度便可準確地計算研磨介質的裝填量,減少誤差。部分國產砂磨機研磨介質裝填量見表1。

表1部分國產砂磨機研磨介質的裝填量

表1推薦的研磨介質裝填量是一個質量范圍。一般來講,容積較大的機型取大值,相反則取小值。與容積計量法比較,質量計量法容易計算與計量,具有準確、實用的特點,而且在砂磨機使用過程中進行研磨介質的補充更為方便。

砂磨機容積計量和質量計量的研磨時間比較見表2。

表2砂磨機容積計量和質量計量的研磨時間比較

實驗結果表明:容積計量法普遍存在研磨介質裝量不足,從而降低了生產效率;質量計量法保證了研磨介質的準確計量和足夠的裝填量,有助于提高砂磨機的效率。