简述球磨机粉磨过程的能耗理论

球磨机是根据传统的粉碎理论和粉碎力学设计的，其工作原理是利用转动的筒体，不断地带动和驱使大量的、不同大小的研磨体(球、棒、段)在筒体内产生冲、挤、磨、研作功，使物料从粗到细达到成品细度和级配要求。一般认为，球磨机所采用的粉碎理论、工作原理和设计结构是造成球磨机运转过程中能量利用率极低的 原因。

粉碎物料时，粉碎工具对颗粒状物料施加压力，当作用力超过颗粒之间的结合力时，颗粒被粉碎。外力所做的功称为粉碎功耗或能耗。粉碎过程中外力所做的功主要消耗在以下几个方面：

1.粉碎机械传动中的能耗；

2.颗粒在粉碎发生之前的变形能和粉碎之后的储能；

3.被粉碎物料新增表面能；

4.颗粒晶体结构发生变化所消耗的能；

5.研磨介质之间的摩擦、振动及其他能耗。

关于粉磨能耗，已经提出了很多理论和假说，其中有Rittinger表面积假说、Kidk的体积学说、Bond的裂纹扩展学说。

球磨机结构设计中采用的粉磨理论为“料群粉碎学说”，研磨体依靠筒体衬板带起的下落冲击力粉碎物料，粉磨物料以料群、料层的形式承受外力，也就是说用以粉碎物料的作用力(由电能转化的机械能)对料层进行碎磨。球磨机工作时即使有少量痢球正好作用在物料上，同时也作用在粗细混杂甚至较厚的料层上。缓冲、衬垫、退让作用使作用时间延长、冲击力大大减小，从而降低冲击 。在粉磨过程中产生的微小的颗粒，由于静电吸附和机械冲击作用等原因，产生集聚，使这些粉粒粘附在研磨体和衬板的表面上，成为对研磨体的冲击和研磨起缓冲作用的衬垫层，大大降低粉磨效率。

作为大批量物料粉磨的关键设备球磨机问世100多年以来，为了弥补和改警其高能耗、低效率致命缺点，降低粉磨成本，科技工作者在磨前、磨后和磨内进行了局部改进或采取辅助性措施，研究和发展了一系列可使球磨机增产节能的新 、新工艺、新设备。虽然带来显著的经济效益，均不能 球磨机存在的何题。球磨机所采用的粉碎原理，工作状态和设计结构是造成球磨机能盘利用率极低的 原因，而其中“缓冲衬垫”就是球磨机效率低下的重要因素之一。