連續(xù)破碎系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡是理想的狀態(tài),一旦出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定,使前后工序都受到影響。
系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí),工作過(guò)程屬準(zhǔn)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程,除由于各種隨機(jī)干擾產(chǎn)生些波動(dòng)之外,各變量的均值不隨時(shí)間而變。以濕法開(kāi)路球磨為例,介質(zhì)在沿磨機(jī)長(zhǎng)度上的分布和輸入磨內(nèi)的能量保持均勻;物料粒度分布的軸向梯度保持不變。因此,在輸入(給水、給料量、給料粒度、可磨性)穩(wěn)定的條件下,系統(tǒng)將有穩(wěn)定輸出(產(chǎn)量、產(chǎn)品濃度、粒度分布及工作噪聲)。 任何不穩(wěn)定外部輸入都會(huì)造成系統(tǒng)狀態(tài)的變化,如果系統(tǒng)輸入波動(dòng)量低于其處理能力時(shí),系統(tǒng)狀態(tài)波動(dòng)只會(huì)造成輸出的波動(dòng)(產(chǎn)量和粒度分布的變化),系統(tǒng)本身又自動(dòng)達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)。在外部輸入的物料量大于系統(tǒng)處理能力時(shí),介質(zhì)不能及時(shí)地將物料磨細(xì)和排出,物料的積累又進(jìn)一步削弱了介質(zhì)的粉磨作用,使物料積累在磨內(nèi)逐漸增加。這一自動(dòng)增長(zhǎng)的因果關(guān)系鏈,使球磨過(guò)程進(jìn)入惡性“自繁殖狀態(tài)”而失穩(wěn)定。
球磨系統(tǒng)這種自均勻和自穩(wěn)定趨勢(shì)可從廣義熱力學(xué)第二定律得到解釋?zhuān)鹤鳛橐粋€(gè)獨(dú)立系統(tǒng)不管內(nèi)部如何變化,其墑總要趨向極大,這就使系統(tǒng)內(nèi)部變成均勻無(wú)序的狀態(tài)。然而,在系統(tǒng)外有穩(wěn)定給水、給料和能量輸入條件下,系統(tǒng)可以不斷地吸取到負(fù)熵,兩者達(dá)到平衡時(shí),使系統(tǒng)依其內(nèi)在規(guī)律處于穩(wěn)定狀態(tài)。球磨機(jī)失去穩(wěn)定標(biāo)志著系統(tǒng)原有穩(wěn)定狀態(tài)迅速瓦解,這就是球磨作業(yè)中時(shí)有發(fā)生的"漲肚"現(xiàn)象。從自繁殖過(guò)程共性來(lái)看,球磨系統(tǒng)也存在一個(gè)臨界條件,即磨機(jī)最大處理能力(最大處理能力不是固定值,而是由操作條件所決定的區(qū)域)。當(dāng)系統(tǒng)輸入超出這一一臨界條件時(shí),就會(huì)有自繁殖現(xiàn)象發(fā)生。被動(dòng)地解決方法是靠停止輸入來(lái)打斷上述自動(dòng)增長(zhǎng)的因果鏈,
球磨系統(tǒng)最大處理能力這一臨界條件取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定程度。系統(tǒng)越穩(wěn)定、抗擾動(dòng)能力越大,相應(yīng)的臨界條件也就越高。在實(shí)際操作中,為了避免"漲肚"現(xiàn)象發(fā)生,系統(tǒng)不得不在低于臨界條件狀態(tài)下工作,這使得磨機(jī)的工作能力不能充分發(fā)揮。球磨系統(tǒng)在長(zhǎng)期穩(wěn)定工作過(guò)程中,介質(zhì)和襯板不斷地產(chǎn)生磨損,其粉磨處理能力逐漸衰減,整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)產(chǎn)生飄移。對(duì)于介質(zhì)磨損,在實(shí)際操作中常采用間斷補(bǔ)加大直徑介質(zhì)的方法。從穩(wěn)定系統(tǒng)工作狀態(tài)觀點(diǎn)來(lái)看,這種方法將明顯地造成系統(tǒng)狀態(tài)突變,使輸出產(chǎn)生大的波動(dòng)。
我們可以根據(jù)介質(zhì)磨損速度,采用不停機(jī)短時(shí)間間隔少量補(bǔ)球的方案,抑制狀態(tài)漂移確保系統(tǒng)穩(wěn)定。襯板磨損則難于進(jìn)行不停機(jī)補(bǔ)償,所以說(shuō)球磨系統(tǒng)的飄移雖不可避免,但可以人為地減緩這種飄移。因此,及時(shí)掌握磨機(jī)工作狀態(tài)、調(diào)整輸入是非常必要的。這是比較理想的方法。
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