陳歡

摘?要：在選礦生產(chǎn)中，用于磨礦作業(yè)的磨礦設(shè)備主要是球磨機(jī)、棒磨機(jī)和自磨機(jī)，其中應(yīng)用最多的是格子型和溢流型球磨機(jī)。φ1500×7000溢流型球磨機(jī)是一種小型非標(biāo)準(zhǔn)管型磨機(jī)，對于非標(biāo)準(zhǔn)球磨機(jī)來說，磨機(jī)功率確定是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。通過介紹了該球磨機(jī)功率的確定方法，并結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)行情況，驗(yàn)證方法的合理性，為類似規(guī)格的非標(biāo)準(zhǔn)球磨機(jī)功率確定提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：球磨機(jī);功率;溢流型;設(shè)計(jì);確定

球磨機(jī)是一種常見的磨礦設(shè)備，磨機(jī)功率的確定是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，磨礦作業(yè)所耗費(fèi)的電能在選礦廠的電耗中占有很大比例，據(jù)統(tǒng)計(jì)約占選礦作業(yè)能耗的30～70%。因此正確計(jì)算和選擇磨機(jī)的主電機(jī)，對節(jié)約能耗有很大意義。此外，研究磨礦功耗對磨礦作業(yè)的自動(dòng)控制、產(chǎn)量計(jì)算、最優(yōu)化磨礦工作條件的確定都有意義。

1.磨機(jī)簡介

φ1500×7000溢流型球磨機(jī)是為蘿北云山碳業(yè)有限公司6萬噸/年中、高碳石墨生產(chǎn)線項(xiàng)目磨浮車間配置的中間產(chǎn)品再磨開路磨礦設(shè)備，進(jìn)料粒度-3mm，料漿濃度19.37%，給礦量42.64m3/h。此設(shè)備使用環(huán)境：海拔81m，環(huán)境溫度-32℃～34℃，相對濕度53%～82%。φ1500×7000溢流型球磨機(jī)主要參數(shù)見表1。

表1?φ1500×7000溢流型球磨機(jī)主要參數(shù)

項(xiàng)目名稱

參數(shù)

磨機(jī)筒體直徑/mm

1500

筒體有效長度/mm

7000

磨機(jī)有效容積/?m3

9.3

筒體工作轉(zhuǎn)速/（r/min）

26.45

介質(zhì)填充率/%

35～40

最大裝球量/t

20

2.主要參數(shù)選取與計(jì)算

2.1??磨機(jī)介質(zhì)裝入量

磨機(jī)介質(zhì)（一般為鋼球）裝入量的多少對磨礦效率有一定的影響。裝鋼球少，磨礦效率低;裝鋼球過多，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)層球又產(chǎn)生干涉，破壞了鋼球的正常循環(huán)，磨礦效率也要降低。合理的介質(zhì)裝入量可按下述關(guān)系確定。對于濕式格子型球磨機(jī)：φ=40%～45%;對于溢流型球磨機(jī)：φ=35%～40%;對于干式格子型磨機(jī)和管磨機(jī)：φ=25%～35%。φ1500×7000溢流型球磨機(jī)的長徑比大于2，也可稱之為管磨機(jī)，因此填充率取φ=35%。磨機(jī)介質(zhì)裝入量可用式（1）計(jì)算。

（1）

式中，G為磨機(jī)介質(zhì)裝入量，t;γ為介質(zhì)的容積重，t/m3，對于鋼球：γ=4.5～4.8，取4.65;φ為鋼球填充系數(shù);D為磨機(jī)有效內(nèi)直徑，m;L為磨機(jī)筒體長度，m。將γ、φ、D、L等值代入式（1），得G=20t。

2.2?磨機(jī)功率

磨機(jī)所需的功率與磨機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例的增長。因此轉(zhuǎn)速大，球升得高，落差大，所需的功率也大。但是當(dāng)轉(zhuǎn)超過一定的限度時(shí)，尤其達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，球的落差反而減小，所以其所需功率也小了下來。也就是說，磨機(jī)生產(chǎn)率達(dá)到最高時(shí)刻的所需功率為最大功率。

目前，計(jì)算磨礦需要功率的公式比較多，并且有爭論。綜合上述情況，可用式（2）計(jì)算磨礦的需要功率：

N=0.75GC（2）式中，N為磨機(jī)需要功率，kW;G為磨機(jī)裝入介質(zhì)量，t;C為系數(shù)，查表2;D為磨機(jī)有效內(nèi)直徑，m。表2中，沒有φ=35%對應(yīng)的C值，采用插值法計(jì)算，按式（3）計(jì)算。

表2?C值

鋼球

填充率/%

10

20

30

40

50

大鋼球

11.9

11.0

9.9

8.5

7.0

小鋼球

11.5

10.6

9.5

8.2

6.8

注：一般把直徑大于50mm的球叫大球。

φ=9.9-[（9.9-8.5）/（40-30）]?（40-30）??????????????????????（3）

計(jì)算（3）得C=9.2，將G、C、D等值代入式（2），得N=169kW。

2.3?主電機(jī)

磨機(jī)筒體直徑小于2100mm或電動(dòng)機(jī)功率小于400kW，采用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)柜的Y系列及JR型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，中間通過一級減速機(jī)并用聯(lián)軸器連接。因此，主電機(jī)選用功率為180kW的JR136-8異步電機(jī)。

3.現(xiàn)場運(yùn)行情況

φ1500×7000溢流型球磨機(jī)的主電機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流為29.6A，為額定電流的80%。此設(shè)備已運(yùn)行近半年，運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量和粒級達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，完全滿足選礦系統(tǒng)運(yùn)行要求。

4.結(jié)論

通過φ1500×7000溢流型球磨機(jī)的磨礦生產(chǎn)實(shí)踐，證明上述磨機(jī)功率確定方法與實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行是相符的，而且比其他確定方法確定的功率要小些，計(jì)算方法合理可靠，為類似規(guī)格的非標(biāo)準(zhǔn)球磨機(jī)功率確定提供了借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫長泉，孫成林等.選礦廠工藝設(shè)備安裝與維修[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

[2]馬華麟.現(xiàn)代鐵礦石選礦[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009.

[3]孫時(shí)元.中國選礦設(shè)備手冊[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[4]張啟溶.選礦設(shè)計(jì)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1988.

填充率/%

10

20

30

40

50

大鋼球

11.9

11.0

9.9

8.5

7.0

小鋼球

11.5

10.6

9.5

8.2

6.8

注：一般把直徑大于50mm的球叫大球。

φ=9.9-[（9.9-8.5）/（40-30）]?（40-30）??????????????????????（3）

計(jì)算（3）得C=9.2，將G、C、D等值代入式（2），得N=169kW。

2.3?主電機(jī)

磨機(jī)筒體直徑小于2100mm或電動(dòng)機(jī)功率小于400kW，采用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)柜的Y系列及JR型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，中間通過一級減速機(jī)并用聯(lián)軸器連接。因此，主電機(jī)選用功率為180kW的JR136-8異步電機(jī)。

3.現(xiàn)場運(yùn)行情況

φ1500×7000溢流型球磨機(jī)的主電機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流為29.6A，為額定電流的80%。此設(shè)備已運(yùn)行近半年，運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量和粒級達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，完全滿足選礦系統(tǒng)運(yùn)行要求。

4.結(jié)論

通過φ1500×7000溢流型球磨機(jī)的磨礦生產(chǎn)實(shí)踐，證明上述磨機(jī)功率確定方法與實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行是相符的，而且比其他確定方法確定的功率要小些，計(jì)算方法合理可靠，為類似規(guī)格的非標(biāo)準(zhǔn)球磨機(jī)功率確定提供了借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫長泉，孫成林等.選礦廠工藝設(shè)備安裝與維修[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

[2]馬華麟.現(xiàn)代鐵礦石選礦[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009.

[3]孫時(shí)元.中國選礦設(shè)備手冊[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[4]張啟溶.選礦設(shè)計(jì)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1988.