Изнашивание мелющих шаров
Мелющие шары используется для помола различных продуктов, находящиеся вместе с ним в полом вращающемся барабане шаровой мельнице. При вращении барабана мелющие тела благодаря силе трения, возникающей под действием центробежных сил, поднимаются по стенкам барабана на некоторую высоту. Достигнув высоты, на которой сила веса мелющих тел превышает центробежные силы, мелющие тела падают вниз и при ударах измельчают загруженную в мельницу руду.
В процессе помола загружаемого материала, на мелющие тела (стальные шары) воздействуют два типа сил. Первая - это сила удара, формирующаяся под воздействием ударов шаров друг о друга или об стенки мельницы; другая - сила трения, формирующаяся за счет различной скорости падения шаров. В результате формирования этих сил, силы трения и силы удара, происходит изнашивание мелющих тел.
Процесс помола рудных материалов требует наличие водных сред, что увеличивает химическую абразивность мелющих шаров. (Подробное описание изнашиваемости мелющих шаров смотрите ниже). Таким образом, мелющие тела, изготовленные из различных видов сплавов и прошедшие различные методы термической обработки, имеют отличный коэффициент износоустойчивости. Более того, экспериментальные данные показывают, что мелющие тела, изготавливаемы из чистого сплава, без использованиях дополнительных сплавов, имеют более высокие свойства к износоустойчивости.
Воздействие сил трения и химической коррозии значительно снижают поверхностную твердость мелющих шаров и их способность сохранять форму при длительной эксплуатации, что приведет к еще большей концентрации напряжения от удара, в процессе помола загружаемого материала, а значит к износу мелющих тел.
В процессе помола загружаемого материала, сила трения удаляет пассивирующий слой мелющего шара, на поверхности которого образуется новый слой, который, в свою очередь, ускоряет химический износ мелющего тела.
Постоянное ударное воздействие на поверхность шара снижает его ударопрочность и влечет к образованию микротрещин и расколов. Кроме этого, значительно снижаются свойства сопротивления к трению и коррозии. Таким образом, применение мелющих тел с неравномерной твердостью, неправильной формы, неуплотненной структуры и наличием дефектов металлургического характера, влияет на эффективность помола загруженного материала.