Parameter apa yang harus diperhatikan ketika memilih bola penggiling?

Ⅰ. Penentuan ukuran: "spesifikasi pabrik + permintaan bahan grinding" sebagai inti

1Diameter bola (D80): "Adaptasi bertahap" untuk bahan dan jenis pabrik

• Penggilingan primer (ukuran partikel bahan baku ≥50mm): Bola dengan diameter besar (60-100mm) untuk memberikan kekuatan benturan yang cukup, cocok untuk pabrik semi-otogenik atau pabrik bola penggilingan kasar;
• Penggilingan sekunder (ukuran partikel bahan baku 10-50 mm): bola dengan diameter sedang (40-60 mm) untuk menyeimbangkan dampak dan penggilingan, yang berlaku untuk pabrik bola umum untuk bahan keras sedang;
• Penggilingan halus (ukuran partikel bahan baku ≤10mm): bola berdiameter kecil (20-40mm) untuk meningkatkan area kontak dengan bahan, cocok untuk pabrik penggilingan halus atau sistem mesin pengelompok;
• Adaptasi khusus: Untuk pabrik dengan diameter kecil (Φ≤2,4m), diameter bola maksimum tidak boleh melebihi 60mm (menghindari dampak yang berlebihan pada lapisan pabrik); untuk pabrik dengan diameter besar (Φ≥4,8m),diameter bola maksimum dapat ditingkatkan menjadi 100mm (cocok dengan permintaan dampak yang ditingkatkan dari pabrik besar);
• Referensi perhitungan: Diameter bola yang direkomendasikan D80 = (6-8) ×√(ukuran partikel maksimum bahan, mm) (untuk bahan keras menengah),disesuaikan dengan ± 10% sesuai dengan kekerasan material (bahan yang lebih keras mengambil batas atas, bahan yang lebih lunak mengambil batas bawah).

2Rasio ukuran bola: "Synergistic grinding" untuk mengoptimalkan pengisian rongga

• Penggilingan umum (distribusi ukuran partikel bahan 5-50mm): Rasio bola besar (60-80mm) : bola menengah (40-60mm) : bola kecil (20-40mm) = 3:4:3, memastikan dampak pada partikel besar dan penggilingan partikel kecil;
• Penggilingan kasar yang didominasi oleh benturan (ukuran partikel maksimum ≥80mm): Tingkatkan proporsi bola besar, rasio = 5:3:2, meningkatkan kapasitas menghancurkan partikel besar;
• Penggilingan halus yang didominasi oleh penggilingan (ukuran partikel maksimum ≤10mm): Tingkatkan proporsi bola kecil, rasio = 1:3:6, meningkatkan efisiensi kontak permukaan dengan partikel halus;
• Prinsip: Volume kumulatif dari semua bola harus mengisi 28-35% dari volume efektif pabrik (tingkat pengisian), dan rasio ukuran bola harus menghindari "kesenjangan ukuran" (misalnya,tidak ada lompatan langsung dari 80mm ke 40mm tanpa bola 60mm) untuk memastikan pengisian seragam.

3. bobot bola tunggal (m): Cocok "kekuatan pabrik" dan "resistensi keausan"

• Pabrik tenaga rendah (≤1000kW): Pilih bola korek yang lebih ringan (m=0,5-2kg, diameter 40-60mm yang sesuai) untuk menghindari overloading sistem penggerak;
• Pabrik tenaga tinggi (> 2000kW): Gunakan bola yang lebih berat (m=2-5kg, diameter yang sesuai 60-80mm) untuk memenuhi permintaan dampak yang tinggi;
• Prinsip keseimbangan keausan: Berat bola tunggal harus sedemikian rupa sehingga tingkat keausan seragam (tidak ada keausan bola kecil yang berlebihan atau penggunaan bola besar yang tidak cukup).bola besi cor dengan kromium tinggi (ketumpatan ~ 7.8g/cm3) dengan diameter 60mm memiliki berat ~ 1,1kg, yang cocok untuk sebagian besar pabrik tenaga menengah.

Ⅱ. Pilihan toleransi: Memastikan "seragam penggilingan" dan "stabilitas umur layanan"

1Toleransi diameter: Kontrol "konsistensi ukuran"

• Untuk bola dengan diameter ≤40mm: Toleransi ±0,5mm (ISO 3290 Kelas G3), pastikan bola kecil memiliki kontak yang seragam dengan partikel halus;
• Untuk bola dengan diameter 40-80mm: Toleransi ±1,0mm (ISO 3290 Kelas G4), kesulitan pengolahan keseimbangan dan konsistensi ukuran;
• Untuk bola dengan diameter >80 mm: Toleransi ±1,5 mm (ISO 3290 Kelas G5), memungkinkan penyimpangan yang tepat tanpa mempengaruhi efek benturan;
• Persyaratan utama: Perbedaan diameter maksimum antara bola di pabrik yang sama tidak boleh melebihi 2 mm, menghindari gaya benturan yang tidak merata yang menyebabkan keausan lapisan lokal.

2. Toleransi bulat: Mengurangi "getaran tidak seimbang"

• Kesalahan kebulatan ≤0,3 mm (untuk diameter ≤60 mm) atau ≤0,5 mm (untuk diameter >60 mm), diukur dengan pengukur kebulatan;
• Pentingnya: Bola-bola yang tidak bulat akan menyebabkan getaran pabrik selama rotasi berkecepatan tinggi (kecepatan pabrik 18-24r/menit), meningkatkan konsumsi daya sebesar 5-10% dan mempercepat keausan lapisan.

3. Kerapatan permukaan: Meningkatkan "tahan keausan" dan "kompatibilitas bahan"

• Keruwetan permukaan Ra ≤1,6μm (permukaan yang dipoles), hindari tepi tajam atau burrs;
• Efek: Mengurangi adhesi bubuk material pada permukaan bola (menghindari "pembatasan bola"), dan menghindari goresan pada lapisan yang disebabkan oleh permukaan bola yang kasar.

Ⅲ. Parameter utama: Selain ukuran dan toleransi, menentukan "efisiensi grinding" dan "hidup"

1. Parameter kinerja material: Beradaptasi dengan "mekanisme keausan"

• Kekerasan: Untuk keausan abrasif (bahan lunak, tingkat pengisian tinggi), HRC≥60 (misalnya besi cor kromium tinggi, Cr≥12%); untuk keausan dampak (bahan keras, ukuran partikel besar), HRC=50-55 (misalnya,baja mangan (Mn13) untuk menyeimbangkan kekerasan dan ketahanan;
• Kekuatan benturan (αkv): ≥12J/cm2 (logam cor dengan kromium tinggi) atau ≥90J/cm2 (baja mangan), menghindari patah rapuh dalam tabrakan kecepatan tinggi (kecepatan tabrakan hingga 5-8m/s);
• Ketahanan terhadap keausan: Tingkat keausan volume ≤0,08cm3/(kg·m) (tes ASTM G65), memastikan umur ≥6000 jam (kondisi kerja bahan keras menengah);
• Densitas: ≥7,6g/cm3 (bola logam) atau ≥3,6g/cm3 (bola keramik), kepadatan yang lebih tinggi meningkatkan energi kinetik dampak (energi kinetik E=1⁄2mv2).

2. Parameter adaptasi kondisi kerja: Mencocokkan "parameter operasi pabrik"

• Adaptasi tingkat pengisian: Ketika tingkat pengisian adalah 32-35% (pengisian tinggi), pilih bola dengan kekerasan yang lebih tinggi (HRC + 5) untuk menahan gesekan yang meningkat; ketika tingkat pengisian adalah 28-30% (pengisian rendah),menggunakan bola dengan ketahanan yang lebih baik untuk menghindari dampak yang berlebihan;
• Adaptasi media grinding: grinding basah (lingkungan bubur) → pilih bahan tahan korosi (misalnya, bola grinding stainless steel untuk bubur asam) atau tambahkan lapisan tahan korosi;penggilingan kering (lingkungan bubuk) → menekankan ketahanan haus (besi cor kromium tinggi);
• Adaptasi suhu: Penggilingan suhu tinggi (suhu material ≥ 150°C) → pilih bahan tahan panas (misalnya, bola paduan nikel-kromium) untuk menghindari penurunan kekerasan pada suhu tinggi.

3Parameter perlindungan lingkungan: Memenuhi persyaratan "produksi bersih"

• Kandungan logam berat: Untuk penggilingan bahan makanan, farmasi atau elektronik, timbal (Pb) ≤0,005%, kadmium (Cd) ≤0,001%, hindari kontaminasi bahan;
• Non-toksisitas: bola penggiling keramik (misalnya, alumina Al2O3 ≥95%) lebih disukai untuk skenario penggilingan bersih, karena tidak melepaskan ion logam;
• Kemampuan daur ulang: Bola penggiling logam harus memiliki tingkat daur ulang ≥ 90% (setelah dipakai), mengurangi polusi lingkungan.