ボールミルを使用する場合、経験の浅い専門家はしばしば問題に遭遇します。それは、鋼球をミルにどのように投入するかということです。 ボールミル 鋼球の大きさの割合に応じて？これは主に鋼球の様々な特性に依存します ボールミル例えば、直径サイズ、鉱石の硬度、ボールミルの鉱石の粒子サイズ、鋼球の硬度（品質）、ボールミルの速度などの要因。
I. 鋼球サイズ決定の主要原則
材料の硬度: 研磨する材料が硬いほど、鋼球は大きくする必要があります。
ミル直径大型のミルでは衝撃力が大きくなるため、より小さな鋼球を使用する必要があります。
パーティションタイプ: ダブルビンパーティションを使用する場合、同じ排出セクションを持つシングルビンパーティションで使用する鋼球よりも小さい鋼球を使用する必要があります。
ボール分配通常、ボールの配分は4段階に分けられます。つまり、大きいボールと小さいボールは少量ずつ、中くらいのボールは多く使用されます。言い換えれば、「両端は少なく、中央は多く」ということになります。
II. 高い研削効率を実現する鋼球比
最適な粉砕効率を得るには、以下の鋼球比率が理想的です。このバランスにより、ボールミルの最も経済的な運転が保証されます。
| 鋼球直径（mm） | Φ100 | Φ80 | Φ60 | Φ40 | Φ20 |
| 質量/総荷重（%） | 7.50% | 6.90% | 33.50% | 30.10% | 22% |
III. サイズ比に基づいて鋼球を追加する方法
新規ボールミルの設置時には、慣らし運転期間が設けられます。この期間中、鋼球の初期負荷はミルの最大容量の約80%とする必要があります。鋼球は、ミルの運転ニーズに応じて、サイズ（例：Φ120mm、Φ100mm、Φ80mm、Φ60mm、Φ40mm）に応じて追加できます。
ボールミルにおける鋼球の装填とサイズ調整
鋼球装填量ボールの総負荷量はボールミルの機種によって異なります。例えば、MQG1500×3000ボールミル（処理能力100～150トン）では、最大ボール負荷量は9.5～10トンです。鋼球を初めて投入する場合、通常は以下の分布となります。
- 大型ボール（Φ120mm、Φ100mm）：30%-40%
- 中玉（Φ80mm）：30%-40%
- 小球（Φ60mm、Φ40mm）：30%
添加する鋼球の重量は、その品質に応じて決定する必要があります。より高品質で耐摩耗性に優れた鋼球が望ましいです。良質の鋼球の場合、理想的な鋼球量は鉱石1トンあたり0.8kgですが、一般的な鋼球の場合は鉱石1トンあたり1～1.2kgです。
鋼球サイズ比追加する鋼球の大きさはボールミルの直径によって異なります。
- 直径2500mm未満のミルの場合は、Φ100mm、Φ80mm、Φ60mmのボールを使用してください。
- 直径2500mmを超えるミルの場合は、Φ120mm、Φ100mm、Φ80mmのボールを使用してください。
IV. 耐摩耗性研磨材（研磨ボール）の選択
1994年、中国の建材業界はJC/T535-94「建材業界向けクロム合金鋳造研磨ボール」規格を制定しました。これは後に国家規格GB/T17445-1998「鋳造研磨ボール」に改訂され、高クロムボール、中クロムボール、低クロムボール、ベイナイト球状黒鉛鋳鉄ボールの化学組成、機械的特性、仕様、検査方法が規定されています。
V. 高品質研磨ボールの特性
高品質の研磨ボールは、次の重要な特性を備えている必要があります。
着る 抵抗研削ボールは、切削摩耗、変形摩耗、疲労剥離摩耗など、様々な摩耗形態に対する耐性が求められます。切削摩耗に対しては高い硬度が不可欠であり、変形摩耗および疲労摩耗に対しては、高い耐ひずみ疲労性、耐接触疲労性、耐衝撃疲労性が必要です。
衝撃強度: 研削ボールは優れた耐衝撃性を備え、繰り返しの衝撃を受けても破損しないものでなければなりません。
硬化性: ボール、特に大型ボール（Φ100mm）は、真円度の損失を防ぎ、一貫した性能を確保するために、表面全体にわたって均一な硬度を備えている必要があります。
冶金品質: 高品質の研磨ボールは、スラグ混入や砂混入などの鋳造欠陥がなく、指定された基準に従って製造される必要があります。
粗粉砕室には高クロムボールが推奨され、微粉砕室には低クロムボールが使用できます。湿式粉砕用途では、高クロムボールの耐摩耗性は腐食条件下では低下するため、低クロムボールまたは鍛造鋼ボールが推奨されます。耐摩耗性を向上させるには、金属成形された鋳造ボールが最適な選択肢です。
VI. ボールローディングシステムの最適化
ミルの効率的な運転には、適切に設計されたボールローディングシステムが不可欠です。これにはいくつかの要素が含まれます。
- 鋼球の品質：鋼球の密度、硬度、耐摩耗性を表します。
- 鋼球サイズ: ボールの直径が大きいほど衝撃力は大きくなり、ボールが小さいほど単位時間あたりの衝撃回数が増えるため、より細かい鉱石粒子を粉砕するのに役立ちます。
- ボール充填率: ボールの直径が小さいほど（充填率が一定の場合）、ボールの数が多くなり、衝突の頻度が高くなります。
硬く粗い鉱石の場合、粉砕効率を高めるには、直径が大きく高密度のボールが必要です。一方、細粒鉱石の場合は、粉砕効率を高めるために、より小さなボールが必要となります。現在、中国の一部の選鉱工場では、鉱石のサイズに関わらず直径100mmの鋼球を使用していますが、これは効率が悪く、過剰な破砕と鋼球の消費量の増加につながります。また、ボールが大きいほど摩耗が早く、結果としてコスト増加につながります。
低クロムボールおよび鍛造ボールを高クロムボールに交換するための提案
産業界が生産性の向上とコストの削減を目指して技術革新を追求する中で、低クロム鋼球や鍛造鋼球を高クロム鋼球に置き換えることは、不可欠なイノベーションになりつつあります。
低クロム鋼球や鍛造鋼球は、セメント製造、火力発電所、鉄鉱石採掘などの産業で広く使用されていますが、耐摩耗性が不十分な場合が多くあります。一部の国内メーカーは、低クロム鋼球や鍛造鋼球を高クロム鋼球に置き換えようと試みてきました。しかし、製品品質の低さ、耐摩耗性の欠如、そして破損の危険性が、これらの取り組みを阻み、経済的に実現不可能な状況となっています。
これらの課題にもかかわらず、低クロムボールや鍛造ボールを高クロムボールに置き換えることは、特に厳しい加工条件が求められる業界において大きな飛躍を意味します。成長を目指す企業にとって、そのメリットを最大限に享受するには、製品品質の継続的な向上とコスト削減が不可欠です。
多くの海外市場では、高クロム合金鋳造ボールが既に標準となっています。当社の研究者は、優れた耐摩耗性、耐衝撃性、耐腐食性を備えた高硬度・高クロム合金鋳造ボールを開発しました。化学組成と熱処理プロセスを最適化することで、これらのボールは以下の性能を実現しています。
- 硬度（HRC）56以上
- 衝撃値≥4J/cm²
- 10,000回以上の落下耐久性
- 標準の低クロムボールの2倍以上の耐摩耗性
この革新は、高クロムボールの優れた耐摩耗性を強調し、この業界における研削媒体の未来として位置づけています。
VII. 2段階ボール分配法における主要なパラメータ
ミルで 2 段階ボール分配法を使用する場合、いくつかの重要なパラメータを考慮する必要があります。
大きなボール径多段式ボール分配と同様に、大径ボールの選択はミルに投入される原料の粒子径に依存します。しかし、二段式ボール分配法では、原料の最大割合を占める粒子径である代表粒子径に基づいて直径が決定されます。実際には、多段式分配における二次ボール径を基準とすることができます。例えば、多段式分配における最大ボール径が100mmの場合、二次ボール分配にはΦ90mmの鋼球が選択されます。
ボール比率：大小のボールの比率は、小ボールを追加しても大ボールの充填率が低下しないようにバランスをとる必要があります。通常、小ボールは大ボールの重量の3%～5%を占める必要があります。実際の用途では、下限値（3%）から開始し、具体的な生産条件に応じて調整することをお勧めします。
小さなボール径: 小さなボールのサイズは、大きなボール間の隙間によって決まります。つまり、大きなボールの直径と関係があります。業界のガイドラインによると、小さなボールの直径は、大きなボールの直径の13%から33%の範囲である必要があります。
