볼밀을 사용할 때 경험이 부족한 실무자는 종종 다음과 같은 문제에 직면합니다. 즉, 볼밀에 강철 볼을 추가하는 방법입니다. 볼밀 강철 볼 크기의 비율에 따라? 이는 주로 다양한 속성에 따라 달라집니다. 볼밀예를 들어, 직경 크기, 광석 경도, 볼밀의 광석 입자 크기, 강철 볼 경도(품질), 볼밀 속도 및 기타 요소입니다.
I. 강철구 크기 결정의 핵심 원칙
재료 경도: 갈아내는 재료가 단단할수록 강철구슬의 크기도 커야 합니다.
밀 직경: 더 큰 분쇄기의 경우 충격력이 클수록 더 작은 강철 볼을 사용해야 합니다.
파티션 유형: 더블 빈 파티션을 사용할 경우, 강철 볼은 동일한 배출 구역을 가진 싱글 빈 파티션에 사용된 것보다 작아야 합니다.
공 분포: 일반적으로 4단계 공 분배 방식이 사용됩니다. 즉, 크고 작은 공은 적은 양으로 사용되는 반면, 중간 크기의 공은 더 많이 사용됩니다. 다시 말해, "양쪽 끝은 적고 가운데는 더 많다"는 의미입니다.
II. 높은 연삭 효율을 위한 스틸 볼 비율
최적의 분쇄 효율을 위해서는 다음과 같은 강철 볼 비율이 이상적인 것으로 간주됩니다. 이러한 균형은 볼 밀의 가장 경제적인 작동을 보장합니다.
| 강철구 직경(mm) | Φ100 | Φ80 | Φ60 | Φ40 | Φ20 |
| 질량/총 하중(%) | 7.50% | 6.90% | 33.50% | 30.10% | 22% |
III. 크기 비율에 따른 강철 볼 추가 방법
새 볼 밀을 처음 설치하면 길들이기 기간을 거치게 됩니다. 이 기간 동안 강철 볼의 초기 하중은 밀 최대 용량의 약 80%가 되어야 합니다. 강철 볼은 크기에 따라(예: Φ120mm, Φ100mm, Φ80mm, Φ60mm, Φ40mm) 추가할 수 있으며, 밀의 운영 요구에 따라 조정될 수 있습니다.
볼밀에서의 강철 볼 적재 및 크기 조정
강철구 적재량: 볼 밀 모델에 따라 총 볼 적재량은 다릅니다. 예를 들어, MQG1500×3000 볼 밀(처리 용량 100~150톤)의 최대 볼 적재량은 9.5~10톤입니다. 강철 볼을 처음 추가할 때의 분포는 일반적으로 다음과 같습니다.
- 대형 볼(Φ120mm 및 Φ100mm): 30%-40%
- 중형 볼(Φ80mm): 30%-40%
- 소형 볼(Φ60mm 및 Φ40mm): 30%
강철 볼의 무게는 품질에 따라 결정해야 합니다. 더 높은 품질의 내마모성 강철 볼이 바람직합니다. 고품질 강철 볼의 경우 광석 1톤당 강철 볼의 이상적인 양은 0.8kg이며, 일반 강철 볼의 경우 광석 1톤당 1~1.2kg이 필요할 수 있습니다.
강철구 크기 비율: 추가되는 강철 볼의 크기는 볼밀의 직경에 따라 달라집니다.
- 직경이 2500mm 미만인 밀의 경우 Φ100mm, Φ80mm, Φ60mm 볼을 사용하세요.
- 직경이 2500mm 이상인 밀의 경우 Φ120mm, Φ100mm, Φ80mm 볼을 사용하세요.
IV. 내마모성 연삭 매체(연삭 볼)의 선택
1994년 중국 건자재 산업계는 JC/T535-94 "건자재 산업용 크롬 합금 주조 연삭 볼" 표준을 제정했습니다. 이 표준은 이후 국가 표준 GB/T17445-1998 "주조 연삭 볼"로 더욱 발전되었으며, 이 표준은 고크롬 볼, 중크롬 볼, 저크롬 볼, 그리고 베이나이트 구상흑연주철 볼의 화학 성분, 기계적 성질, 규격 및 검사 방법을 규정하고 있습니다.
V. 고품질 분쇄 볼의 특성
좋은 품질의 분쇄 볼은 다음과 같은 주요 특성을 보여야 합니다.
입다 저항: 연삭 볼은 절삭, 변형, 피로 마모 등 다양한 형태의 마모에 대한 내성을 가져야 합니다. 절삭 마모의 경우 높은 경도가 필수적입니다. 변형 및 피로 마모의 경우, 볼은 높은 변형 피로 저항성, 접촉 피로 저항성, 그리고 충격 피로 저항성을 가져야 합니다.
충격 인성: 분쇄 볼은 반복적인 충격 조건에서도 파손이 발생하지 않고 우수한 충격 저항성을 가져야 합니다.
경화성: 볼, 특히 큰 볼(Φ100mm)은 둥글림을 잃지 않고 일관된 성능을 보장하기 위해 표면 전체에 걸쳐 균일한 경도를 가져야 합니다.
야금 품질: 고품질 분쇄 볼은 슬래그 혼입물이나 모래 혼입물과 같은 주조 결함이 없이 지정된 표준에 따라 생산되어야 합니다.
거친 분쇄 챔버에는 고크롬 볼이 권장되며, 미세 분쇄에는 저크롬 볼을 사용할 수 있습니다. 습식 분쇄 작업에서는 저크롬 볼이나 단조강 볼이 선호되는데, 고크롬 볼은 부식성 조건에서 내마모성이 떨어지기 때문입니다. 내마모성을 향상시키려면 금속 성형 주조 볼이 최선의 선택으로 간주됩니다.
VI. 볼 로딩 시스템 최적화
효율적인 제분 작업을 위해서는 잘 설계된 볼 로딩 시스템이 필수적입니다. 여기에는 다음과 같은 여러 요소가 포함됩니다.
- 강철구 품질: 강철구슬의 밀도, 경도, 내마모성을 말합니다.
- 강철구 크기: 직경이 큰 볼은 더 큰 충격력을 발생시키는 반면, 직경이 작은 볼은 단위 시간당 충격 횟수를 늘려 더 미세한 광석 입자를 분쇄하는 데 도움이 됩니다.
- 볼 채우기 속도: 볼 직경이 작을수록(채우는 속도가 일정할 때), 볼의 개수가 많아지고 그에 따라 충격도 더 자주 발생합니다.
단단하고 거친 광석의 경우, 더 나은 분쇄를 위해 더 큰 직경의 고밀도 볼이 필요합니다. 그러나 미세한 광석의 경우, 분쇄 효율을 높이기 위해 더 작은 볼이 필요합니다. 현재 중국의 일부 선광기에서는 광석 크기에 관계없이 직경 100mm의 강철 볼을 추가하고 있는데, 이는 비효율적이며 과도한 분쇄와 강철 볼 소비 증가로 이어집니다. 더 큰 볼은 더 빨리 마모되어 비용이 증가합니다.
저크롬 및 단조 볼을 고크롬 볼로 교체하기 위한 제안
산업계가 생산성을 높이고 비용을 절감하기 위해 기술 발전을 추구함에 따라, 저크롬 및 단조 강철 볼을 고크롬 볼로 대체하는 것이 필수적인 혁신이 되고 있습니다.
저크롬 볼과 단조강 볼은 시멘트 제조, 화력 발전소, 철광석 채굴 등의 산업에서 널리 사용되어 왔지만, 내마모성이 부족한 경우가 많습니다. 일부 국내 제조업체에서는 저크롬 볼과 단조 볼을 고크롬 주조 볼로 대체하려고 시도했습니다. 그러나 이러한 노력은 제품 품질 저하, 내마모성 부족, 그리고 간헐적인 파손으로 인해 경제성이 부족하여 실현 불가능했습니다.
이러한 어려움에도 불구하고, 저크롬 및 단조 볼을 고크롬 볼로 대체하는 것은 특히 까다로운 밀링 조건을 가진 산업에서 큰 도약을 의미합니다. 성장을 목표로 하는 기업은 제품 품질의 지속적인 개선과 비용 절감을 통해 최대한의 효과를 거두어야 합니다.
많은 해외 시장에서는 고크롬 합금 주조 볼이 이미 표준으로 사용되고 있습니다. 저희 연구진은 뛰어난 내마모성, 내충격성, 내부식성을 갖춘 고경도, 고크롬 볼을 개발했습니다. 화학 조성 및 열처리 공정을 최적화함으로써 이러한 볼은 다음과 같은 특성을 달성합니다.
- 경도(HRC) 56 이상
- 충격값 ≥4J/cm²
- 10,000회 이상의 내구성을 지닌 드롭
- 표준 저크롬 볼보다 2배 이상 뛰어난 내마모성
이 혁신은 고크롬 볼의 뛰어난 내마모성을 강조하여 이를 업계의 미래 연삭 매체로 자리매김했습니다.
VII. 2단계 볼 분배법의 주요 매개변수
밀에서 2단계 볼 분배 방법을 사용할 때 몇 가지 중요한 매개변수를 고려해야 합니다.
큰 볼 직경: 다단계 볼 분포와 유사하게, 큰 볼 직경의 선택은 밀에 공급되는 재료의 입자 크기에 따라 달라집니다. 그러나 2단계 방법에서는 대표 입자 크기, 즉 재료에서 가장 큰 비중을 차지하는 입자 크기를 기준으로 직경을 결정합니다. 실제로는 다단계 분포의 2차 볼 직경을 기준으로 삼을 수 있습니다. 예를 들어, 다단계 분포에서 최대 볼 직경이 100mm인 경우, 2차 볼 분포에는 Φ90mm 강철 볼을 선택합니다.
볼 비율: 큰 볼과 작은 볼의 비율은 작은 볼을 추가해도 큰 볼의 충진 속도가 저하되지 않도록 균형을 맞춰야 합니다. 일반적으로 작은 볼은 큰 볼 무게의 3%~5%를 차지해야 합니다. 실제 적용 시에는 하한값(3%)부터 시작하여 특정 생산 조건에 따라 조정하는 것이 좋습니다.
작은 볼 직경: 작은 볼의 크기는 큰 볼 사이의 간격에 따라 달라지며, 이는 큰 볼의 직경과 관련이 있습니다. 업계 지침에 따르면 작은 볼의 직경은 큰 볼 직경의 13%에서 33% 사이여야 합니다.
