黄金矿山大型球磨机归纳节能
通常说来，关于有色金属矿山及黑色金属矿山来说∮5 m以上的球磨机通常称作大型球磨机[1]，而关于黄金矿山来说∮4 m以上球磨机通常称作大型球磨机。三山岛金矿8000吨/日选矿厂磨矿为一段闭路磨矿流程，选用1台当时黄金矿山标准很大的mqy5.5×8.5m溢流型球磨机与φ710水力旋流器组组成闭路，磨机装机功率为4500kw。2013年选矿厂投产流程拉通今后，整个选矿体系阅历了出产调试期，设备磨合期，现场整改期，短短的几个月安稳达产，出产技能目标安稳，但磨矿球磨机能耗目标偏高。选矿厂联系磨矿技能理论及磨矿进程自动化，多渠道进行节能研讨，经过半年多的尽力，磨矿能耗从2013年10月的10.85kwh/t降至当时8.98kwh/t，下降了17.24%，大型球磨机节能工作取得了实践发展。
1．大型球磨机磨矿效能的影响要素及节能研讨
球磨机的功率与磨矿能耗联系不是简略的函数或比例联系,影响要素许多,很直观的断定是以实践磨矿体系的能量耗费与到达技能需求的磨矿作用相联系对比,任何一台球磨机只需在有限的磨矿功耗区间内到达了很大的磨矿作用,就阐明磨机的效能比很好,也即体系的工作状况很好[2]。因而关于一台球磨机mqy6.5m×9.65m与一台mqy4.57m×6.1m球磨机不能简略类推,其磨矿能效对比要归纳思考。
1.1磨矿技能参数很好化操控，有用功率优化球磨机节能
对于球磨机有用功率一直以来有许多研讨者对此进行了许多的研讨工作，东北大学的王泽红、陈炳辰得出了球磨机有用功率与工作参数联系方程[3]： p=f(d、ψ、?、?m、c、b、k、t), p 、d、ψ、?、?m、c、b、k、t别离表明有用功率，球磨机几许尺寸、转速率、充填率、料球比、磨矿浓度、钢球质量及钢球配级、矿浆停留时刻。实践湿式球磨机的有用功率影响要素更杂乱，除公式中要素外，球磨机的构造、球磨机给排料粒度、球磨机衬板的办法与质量等等要素与球磨机有用功率有密切联系。
1.2 球磨机给、排料粒度操控优化磨矿能耗
球磨机给料粒度与排料粒度的操控对磨矿才能有直接的影响，在其它要素安稳的情况下，给料粒度f80操控较细或许排料粒度p80放粗（当然在技能目标操控答应的规模内）磨矿才能愈高，相对磨矿的效能联系愈合理，球磨机的能耗相对就愈低。邦德提出了球磨机操作功指数（公式1） [4]及球磨机产值经历公式（2）：
n------球磨机功率,4500kw；wi-----磨矿功指数14.51kw.h/t[5]，ci-----设备及有关粉磨技能的批改系数(i=1,2,…5),三山岛新立选矿厂mqy5.5*8.5m (1)磨机有用直径d的批改系数：c1：(2．44/d)0.2 0.90；(2)湿磨的批改系数：c2：1．0；(3)闭路粉磨的批改系数：c3取1.25；（4）c4：入磨粒径f80大于答应粒径（7800）f0批改系数，取1.20；（5）c5商品粒径（150um）p80批改系数，核算为0.95；核算的操作功指数11.96 kw.h/t，核算的球磨机矿量为370.64 t/h。从产值公式及功指数核算来看，磨机商品粒度操控越细，产值就越低，功耗就越大，实践出产球磨机功耗规则也是如此，从mqy5.5*8.5m球磨机能效数据目标能够得到证实。
表1 mqy5.5*8.5m球磨机的现场测定数据与核算数据
项 目 分 类
磨 矿 参 数 测 定 与 计 算
称号
单位
12月20日
11月17日
10月20日
9月14
日
8月14日
6月14日
磨矿量
t/h
365
362.5
356.30
355.10
343
336
给矿f80
um
7800
7300
7200
7250
7102
7160
商品p80
um
185
141
148
134
117
102
核算操作功指数
kw.h/t
9.66
10.51
10.97
10.83
11.68
12.65
球磨机实践功耗
kw.h/t
9.22
10.43
10.88
10.99
11.94
12.26
1.3 球磨机充填率、钢球配级优化磨矿能耗
大型球磨机的充填率与钢球级配是选矿技能管理的一个根本的环节，通常的球磨机都有一个引荐的充填率，钢球级配公式有传统的核算办法，如邦德(f·c·bond)经历公式及诺克斯诺德公式[6]，还有准确装补球新办法是昆明理工大学段希祥教授创造的球磨机球径半理论公式，这些都能够参阅。
三山岛金矿选矿厂mqy5.5*8.5m球磨机，引荐的充填率为30-35%，但在实践出产中，由于三山岛金矿矿物的可选性及对粒度的需求，为表现磨时机很大能效，球磨机的充填率规模操控在29%-32%。依据球磨机给料粒度规模，钢球的初装球级配为?100：?80： ?60 ：?40=25：30：25：20。北京矿冶研讨院bosa-1型矿石块度图画剖析仪，显现的球磨机7月20日给料粒级情况见图1。
图1 球磨机给料粒级剖析图
图1 球磨机给料粒级剖析图
正常的出产补加球为?100：?80： ?60=3：5：2，后期由于出产工况发生变化，添加了5%的?120钢球，实验结果表明磨机排矿中新生一74um粒级含量下降了3%，但仍然满足技能需求，一起磨机处理才能进步了2.8%，磨矿单位能耗下降0.22kwh/t。
表2 三山岛金矿与国表里大型球磨机数据
选矿厂称号
三山岛金矿
希德瓦尔基
铜矿
阿里斯.查尔默斯澳大利
亚有限公司
永平铜矿
磨机标准 m
ф5.5*8.5
ф6.5*9.65
ф5.42*6.32
ф5.03*6.40
电动机功率 kw
4500
8100
3175
2600
临界转速 %
75.0
71.2
74．5
71．80
磨机有用容积m3
185.5
285
135
120
很大装球量t
350
635
255
240
磨矿能耗kwh/t
8.98
9.85
9.30
11.65
处理才能
t/h
350
660
500
200-230
充填率
%
29.80
22
36
40
很大给矿粒度
mm
8000
22000
9000
15000
排矿粒度
mm
150
180
210
100
很大钢球直径 mm
100
114
80
100
表2为国表里一些大型球磨机数据的对比，从中也能够看出，给排料粒度操控对磨矿处理才能及单位能耗的影响规则。
1.4磨机中矿浆停留时刻
矿浆在球磨机中的停留时刻是球磨机挑选核算以及调查球磨机功率的一个非常重要的参数之一。但在实践出产中矿浆在球磨机中的停留时刻的断定非常杂乱，它既与磨矿体系的工作性质有关，又受磨机的构造型式的影响[7]。
一起由于这个技能参数数值显现不是很直观，在当时的技能理论研讨中经常被忽略，但能够依据磨机的流速，给料嘴直径，给料口与矿浆面的高差、单位时刻球磨机给料矿浆量等等一些参数粗略地推算出来，表3列举了部分选厂大型球磨机的矿浆停留时刻。
表3 与国外几个矿山磨机停留时刻的对比
项目
三山岛金矿矿
布干维尔铜矿
平托瓦利铜矿
球磨机标准m
ф5.5*8.5
ф5.5*6.4
ф5.5*6.4
给矿嘴直径m
0.543
0.686
0.686
给矿嘴面积m2
0．232
0．373
0．373
矿浆流速m3/min
19.16
32．06
10．88
流速m/min
82.59
86．5
29．33
因水平流速进入球磨机内的间隔m
1.37
0．55
0．18
球磨机有用标准,m
ф5.5*7.12
ф5.5*4.95
ф5.5*5.62
有用矿浆充填体积m3
22.23
17.48
19.88
批改后停留时刻min
2.28
0.545
1.80
2.大型球磨机的规划及参数的优化节能
2.1大型球磨机规划节能
大型球磨机的规划方面首要从发动办法、光滑办法、轴承类型、衬板构造及办法、磨机转速率等方面思考节能规划。
2.1.1发动办法规划方面节能：软发动-气动离合器。完成同步电机—球磨机的分段起动,并可使电动机完成空载起动,到达安稳工作速度时,再使离合器联系,起动球磨机。这样可使电动机本身起动时刻缩短,起动简单,削减起动电流对网路的冲击,也减小磨机的装机功率。
2.1.2静压轴承及静动压轴承规划节能
以动静压混合光滑承轴承代替一般轴承，这是当时大型球磨机常用规划。三山岛金矿选矿mqy5.5*8.5m球磨机主轴承选用纯静压轴承。
1. 在球磨机起动前,使用光滑油的高压力将轴颈浮起0.20～0.3mm, 可大大下降发动负荷，然后起动,这样可使轴颈与轴瓦被外界供应的必定压力的承载油膜完全离隔,发动今后,当轴颈到达满足转速时,即使用动压光滑轴承工作。
2. 在球磨机停机时,让压力油轴颈浮起缓慢落于轴瓦上,以免擦伤轴瓦。这样可确保轴颈在纯液体冲突下起动工作。冲突阻力小,功率耗费小,传动功率高。
2.1.3衬板构造规划节能
螺旋（波形）衬板代替一般衬板、新式耐磨轻衬板使用、橡胶衬板使用也必定程度体现出节能优势。球磨机的衬板使用寿命与矿厂性质、磨矿现场工况，衬板构造与原料等等有很大的联系，因而同一批次的衬板，实践使用寿命并不同步。三山岛金矿mqy5.5*8.5球磨机衬板为厂家配备波形衬板，总分量约160吨，其间筒体衬板约128吨左右，筒体三段（以法兰为界）衬板及端衬板的磨损同期差异较大，其间一段与三段及出料端衬板有关二个月，因而一套磨机衬板分四次替换，使磨机整个负荷分量削减约30吨，减轻了工作负荷约5.0%，磨机工作功率下降了约1.5%。
2.2. 磨机转速率
磨机转速率对磨矿能耗影响较大，在必定规模内，磨机转速率进步，磨矿能耗增大，但处理量有必定程度的添加，如布干维尔铜公司直径为5.5x6.4(m)球磨机,投产前期球磨机临界转速为68%,1976年将临界转速进步到71%。结果表明添加电耗4%和在到达相同细度的情况下,球磨机处理量可进步3%[8]。两者比较,必定规模内进步转速经经济上仍然是合算的。三山岛金矿mqy5.5*8.5m球磨机转速率为75%，由于大型球磨机一经规划制作与装置，球磨机的转速就现已断定了，出产中从头调整速比的价值很大，因而在只做一个简略的论说。
3.磨矿自动化及磨矿体系很大临界负荷节能
大型球磨机负荷和工作状况是选矿出产很重视的设备信息，一起也是磨矿操控的要害[9]。磨矿自动化技能能保持磨机安稳在很好工作状况即很好磨机临界负荷,关于进步大型球磨机工作的安稳性、经济性和节能降耗有着重要意义。三山岛金矿首要选用了北矿院研讨的依据球磨机外表振荡检查的磨机负荷在线剖析体系。该体系可获取滚动中磨机内物料的运动信息，剖析衬板和提升板的磨损，优化磨机操作参数，削减磨矿工作的钢耗及能耗。使用该体系的帮忙，选矿厂合理匹配磨机循环负荷与磨机才能，依据技能需求操控磨机循环负荷下降10-15%；依据当时的工况，断定了合理的很大磨矿才能时的球荷--磨机临界容积百分数，磨机充填率由35%降至30.5%，磨机台效进步约5.0%。
经过广泛的归纳节能研讨与技能跟进，三山岛金矿mqy5.5*8.5m球磨机有功功率由2013年10月4050kw降至2014二月的3900kw，又降至四月的3850 kw，球磨机单位能耗由2013年10的10.85kw.h/t降至4月的8.98kw.h/t，mqy5.5*8.5m球磨机归纳节能作用显着。
4．结论
我国是一个人均矿产资本相对匮乏的我国，矿产资本的归纳使用率，资本的产业化、规模化一直也是职业发展趋势。球磨机作为一种要害的矿山配备，在建矿山项目与现有矿山大型球磨机的占有率越来越高，大型球磨机归纳节能已成为职业降本增效新的经济增长点，大型球磨机能耗影响要素许多，归纳节能的路径很广，怎么挑选适合于矿山本身的归纳节能的有用办法仍然是亟待广阔矿山人尽力研讨的课题。
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