Время измельчения в шаровой мельнице окажет значительное влияние на степень износа измельчающих шаров.

Краткосрочное шлифование (раннее шлифование)

В короткий период времени после начала измельчения износ мелющих шаров в основном обусловлен начальной приработкой шаров к образцу и к шаровой мельнице. В это время поверхность мелющих шаров может иметь небольшие отслоения или царапины из-за первоначального контакта с образцом. Это происходит потому, что неровные и острые участки поверхности мелющих шаров и образца начинают трение и столкновения друг с другом при запуске измельчения. Однако на данном этапе, если качество материала мелющих шаров хорошее, а твердость образца умеренная, степень износа обычно относительно невелика.

Например, при измельчении некоторых керамических сырьевых материалов с более низкой твёрдостью в первые несколько часов износ мелющих шаров проявляется главным образом в виде небольших царапин на поверхности, что оказывает незначительное влияние на общую производительность и качество мелющих шаров.

Среднесрочная шлифовка (шлифовка продолжается)

По мере увеличения времени измельчения износ измельчающих шаров постепенно возрастает. Измельчающие шары продолжают сталкиваться, катиться и трение друг о друга в шаровой мельнице, не только часто взаимодействуя с образцом, но и усиливая столкновения между самими шарами. На данном этапе измельчающие шары подвергаются усталостному износу вследствие повторяющихся механических нагрузок.

Например, в процессе непрерывного столкновения в микроструктуре шлифовальных шаров могут появляться трещины. Со временем эти трещины постепенно расширяются и в конечном счёте приводят к отслаиванию материала на поверхности шлифовальных шаров. Если измельчаемый образец представляет собой руду более высокой твёрдости, такой усталостный износ шлифовальных шаров будет выраженнее, поскольку высокая твёрдость руды создаёт большую реактивную силу на шлифовальные шары.

Долгосрочное шлифование (поздняя стадия шлифования)

После длительного периода шлифования износ шлифовальных шаров может достигнуть более серьёзного состояния. В это время размер шлифовальных шаров значительно уменьшится, а их поверхность станет шероховатой и неровной. Это происходит потому, что материал шлифовальных шаров постоянно теряется в результате длительного трения и столкновений.

Когда шары для измельчения износятся до определённой степени, их эффективность измельчения также снизится. По мере уменьшения размера шаров для измельчения изменяется их состояние движения и режим передачи энергии в шаровой мельнице, в результате чего образцы перестают эффективно измельчаться. Более того, изношенные шары для измельчения могут производить больше мелкодисперсных порошков, которые при смешивании с образцами могут ухудшить их качество и затруднить последующий анализ. Например, при тонком измельчении порошков для электронных материалов примеси, образующиеся вследствие чрезмерного износа шаров для измельчения, могут повлиять на характеристики электронных материалов.

Чем дольше время измельчения, тем серьёзнее износ мелющих шаров. В реальной эксплуатации сотрудники лаборатории-производителя шаровых мельниц в Чанша напоминают, что время измельчения следует разумно регулировать в зависимости от характера образца, требуемого эффекта измельчения и состояния мелющих шаров, чтобы минимизировать износ мелющих шаров при одновременном обеспечении высокого качества измельчения.