碎矿与磨矿11

日期：2024-08-10 |   作者: 浓缩机

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  1、第十三章 磨机生产率计算及影响因素,碎矿与磨矿,磨矿机生产率 磨矿机生产率计算方式 影响磨矿过程的重要的因素（重点） 磨矿机的装补球方法（重点）,13-1 磨矿机生产率,运转率（设备工作状况） 生产率（处理量） 磨矿效率（能耗指标） 技术效率（与粒度相关的能耗指标）,评价磨矿机的主要指标,（1）单位时间处理量 单位时间内某台磨机的给矿量，又称处理量，单位：t/h。 需附注给矿粒度和排矿粒度。 例: 2700 x3600mm磨机，给矿-16mm，排矿0.2mm，给矿量54t/h，则生产率表示为：Q=54t/h。,磨矿机生产率的表示方法,（2）单位容积处理量 单位时间单位容积某台磨机的给矿量，用 t

  2、/h.m3表示。 同上例：Q=54 t/h，2700 x3600磨机的容积为V=18.5m3，则该磨机的生产率为： q=Q/V=2.92 t/h.m3,（3）单位时间单位容积新生细粒级含量 单位时间单位容积内某台磨机新生-200目的重量，在选矿厂设计中广泛采用，单位： t/h.m3，计算公式： r产、r给分别为磨矿机产品和给矿中-200的含量，。 Q单位时间内一台磨机所处理矿料量，吨/小时 q-200又称为磨矿机的利用系数，其数值越大，说明磨机的利用效率越高，磨机的工作状态越好。,13-2 磨矿机生产率计算方式,目前很难用可靠的理论公式计算，国内一般都会采用模拟方法确定，即选定实际生产中的磨机在较

  3、佳条件下工作时的资料作为标准，把要计算的磨机的工作条件和它比较并加以校正，从而求得近似结果。国内设计部门计算的方法是单位容积生产率计算法，它又分按比生产率法和按磨矿效率法两种。（这两种方法计算只能得到粗略结果，还需校核） 国外普遍采用功率指数法计算，简称功指数法。,前苏联及我国曾有人建议采用七八个修正系数，但计算更繁琐，结果也说不上更精确，没有正真获得广泛采用，这里仍介绍设计部门广泛采用的计算方式。 按新生成-0.074mm级别计算，公式为： q=q0K1K2K3K4 Q=qV=K1K2K3K4q0V 式中： q0 作为比较标准的磨机单位生产效率，t/(m3h); q 要计算的磨机单位生产率， t

  4、/(m3h);,比生产率法（P199）,V要计算的磨机有效容积，m3； Q要计算磨机的生产率，t/h; K1可磨性系数，一般由试验确定，无实测资料可参考教材P199表4-7-1的数值； K2磨机类型校正系数，见表4-7-2； K3磨机直径校正系数，可由式K3 = 计算得出，式中D和D0为要计算的 和选做标准的磨机直径，b和b0为磨机衬板厚度，按次式计算结果见表4-7-3； K4磨机給矿粒度和产品粒度系数， K4 = （见表4-6-1）。,表4-7-1 矿石可磨性系数K1,表4-7-2 磨矿机型式校正系数K2,注：棒磨机K2值当磨矿细度大于0.3mm时取大值，细磨时取小值。,要计算直径D/mm,

  5、表4-7-3 磨矿机直径校正系数K3,要计算的磨矿机按原矿计算生产率Q为： Q-200=qV/（排给）（t/h） 排磨矿产物中-0.074mm级别的含量，%； 给给矿中-0.074mm级别的含量，%。 排、 给能够最终靠磨矿机给矿和排矿的产品粒度曲线mm计算的磨矿效率为：,式中：q、q0、K1、K2、K4、V、D、D0和b0的意义同前； N要计算的磨矿机所消耗的功率，KW。,（其中e0为选作标准的生产用磨机的磨矿效率）,按磨矿效率计算法,其中e0按下式计算：,式中：V0为选作标准的生产用的磨矿机的有效容积； N0 为选作标准的生产

  6、用磨机的比功率。,在已知磨机消耗功率为N（N=0.85N安），则磨机生产率可按下式粗略计算： 磨矿机按原矿计算的生产率为：, 功指数计算法，一般来说包括如下步骤： 进行矿石可磨性试验，求出矿石的功指数Wi； 应用榜德公式引入相应的效率校正系数，求出磨矿的单位功耗Wc； 由磨矿单位功耗Wc及总处理量Q求出磨矿所需的总功率W总=QWc； 根据总功率及制造厂给出的磨机小齿轮轴功率计算磨机数量及规格； 根据磨机小齿轮轴输入功率算出电机功率并按电机系列选电机。,磨机生产率功指数计算法,邦德公式为经验公式，使用时必须严格注意使用条件，用榜德可磨性试验获得的功指数计算出的磨矿机功率仅适合于下列三个特定条件： 棒

  7、磨机衬板内径2.44米（8英尺）的湿式开路磨矿 球磨机衬板内径2.44米（8英尺）的湿式闭路磨矿 计算出的功率是磨机小齿轮轴所需要的功率，它包括磨机轴承和传动齿轮的损失，但不包括电动机和其他运转部分（如减速器和联轴器）的损失。,根据榜德的论述，C.A. RowLand整理出八个效率修正系数： （1）干式磨矿系数EF1 ：湿式磨矿时EF1 =1.00，干磨时=1.30； （2）开路球磨系数EF2：开路磨矿条件下产品细度难控制，磨矿功率比闭路增加，其系数是产品控制粒度的函数，见表4-7-4,表4-7-4 开路球磨系数EF2,表4-7-5 直径效率修正系数EF3,（3）直径系数EF3：邦德公式计算的

  8、功耗适用于8ft直径的磨机，直径增大时磨矿效率提高，功耗比例下降，其修正关系见表4-7-5； （4） 给矿过大颗粒系数EF4 ：給矿中粒度过大的颗粒不容易破碎，磨碎它们所需的功耗较大。当給矿粒度F大于最佳給矿粒度F0(um)时引入。 对棒磨机： 对球磨机：,（5）磨矿细度系数EF5 ：该系数只在细磨下使用，通常用于磨矿产品80%通过200目或更细的情况。 它适用于磨到P80为 1.5um 或小于1.5um的情况，对湿式细磨最大值为5。,（6）棒磨机破碎比修正系数EF6 ：棒磨机的破碎比过大或过小都会增大功耗，其最佳破碎比和破碎比分别为： 当Rr0=Rr时，EF6 = 1，当Rr-Rr02时就引

  9、入EF6,（7）球磨机破碎比修正系数EF7 ：当球磨机破碎比小于6时应引入此修正系数，Rb为球磨机破碎比： （8）棒磨机修正系数EF8 ：单一棒磨回路，开路时EF8 =1.4，闭路时EF8 =1.2；棒磨-球磨回路下，棒磨給矿是开路破碎的产品时EF8 =1.2。 修正后的邦德功耗公式为：,13-3 影响磨矿过程的因素,主要有4大类影响因素 入磨矿石性质的影响 磨机结构及转速的影响 操作因素的影响 装补球方法的影响,（1）矿石越硬，可磨性愈小，磨细能耗愈高，磨机处理能 力越小； （2）矿石愈细愈难磨，随磨矿比增大，可磨性系数减小； （3）可通过加热预处理、电热辐射、使用表面活性剂等方 法，提高矿

  10、石的可磨性。,入磨矿石性质的影响,矿石可磨性,（1）给矿越粗，磨细到规定粒度的时间越长，功耗越多，生产率越小； （2）磨机按照新生成的-200目含量计算的相对生产率，随给矿粒度的降低而增加； （3）适当降低碎矿产品粒度（即磨机给矿粒度），是提高磨矿机生产率的有效方法。 （4）国内外广泛推行“多碎少磨”，开发了多种类型的超细粉碎机，“以碎代磨”，降低能耗。,给矿粒度,产品细度由单体解离度和后续选别工艺确定，直接影响选别指标，确定磨矿产品细度需按技术经济指标综合考虑。 磨矿粒度表示方法详见表4-6-3。,产品细度,表4-6-3磨矿粒度表示法,产品粒度越细，能耗和钢耗增加越多，生产率越低。 总之，凡

  11、矿石越硬，給矿粒度越粗，产物越细，磨机的生产率越小，按（KWh/t)计算的磨矿效率指标越高。操作工首先要根据矿石性质、給矿粒度、給矿量和产品细度来决定操作条件，就为了得到较好的磨矿指标。,1、磨机类型 生产率或处理量 棒磨机的生产率比同规格格子型球磨机小15%，比溢流型球磨机小5%左右，但当棒磨机用于粗磨时，生产能力却大于同规格球磨机。即一般有： 格子型球磨溢流型球磨棒磨 溢流型球磨机的生产率较同规格格子型球磨机的小10%15%，有时甚至小到25%。,磨机结构、转速率和转球率的关系,2、磨机直径和长度 球磨机 长径比为 1.02.5 1500 x1500 1500 x3500 棒磨机 长径比

  12、为 1.52.5 1500 x3000 由于 Q=KD2.52.6L 影响生产率的重要的因素是直径，直径越大，处理量越大。 长度主要影响磨矿时间，进而影响磨矿细度。 目前的磨机都趋于大型化。,3、磨机转速 磨机基本都在临界转速以下工作，转速率一般为7585 球磨机转速率棒磨机 格子型溢流型 第一段第二段 适当提高转速，磨机处理量相应提高,生产上有接近临界转速磨矿的磨机，转速率达到9598。,4、衬板类型 磨机生产率：不平滑衬板平滑衬板 过厚的衬板，降低磨机有效容积，使生产率降低。 衬板磨损后，磨机内径增大，钢球的转球率会显得偏低，应该适当增加装球量,操作条件,1、装球和补球 （1）装球 设装球重

  13、量为G 磨机生产率Q=（1.454.48）G0.6 t/h 磨矿机消耗的功率（N）和G的关系： 功率消耗 （马力）， kw 经验指出，当装入的钢球是有效工作时，装球越多，生产率越高，功率消耗越多。装球过多，由于转速的限制，靠近磨机中心的那部分钢球只是蠕动，不能有效工作。,（2）装球率 一般为4050（球荷载面积与筒体截面积之比P191图4-6-2）,可用经验公式计算 ： 一般认为，棒磨机的装棒率比同直径的球磨机低10%左右，装棒率3545,(3)装球规格 粗粒宜用大球，细粒宜用小球，最初装球时，按特殊的比例大小球混装，一般34种规格即可。 (4)补加钢球 根据钢球的消耗量确定补球数量，钢球的大致

  14、消耗量见P191。材质越软，磨耗越大，磨的粒度越细，磨耗越大。 需定期对钢球进行清理，求出实际钢耗量。补球一般补大球，最多补23种较大规格的球。,上表是不一样的材质的钢球的磨损情况，生产中的补球通常是按昨日的处理量及钢球的单耗指标（kg/t)算出总的装球量，再按不一样的规格的比例的钢球来分摊。,钢球的大致磨损情况（kg/t矿）表,2、磨矿浓度 磨矿浓度通常用磨矿机中矿石的重量占整个矿浆重量的百分数表示即重量百分浓度。矿浆愈浓，它的粘性愈大，流动性较小，通过磨机较慢。 格子型磨机，磨矿浓度较高；溢流型磨机，磨矿浓度较低。 中等转速磨机，粗磨矿或磨比重大的矿石时，磨矿浓度较高，一般为75-82。 细磨或磨

  15、比重小的矿石时，磨矿浓度可稍低,一般为65-75%。 磨机转速高时，可适当降低磨矿浓度。 实验室磨矿浓度一般为65左右。,由上图知：只有磨矿浓度适当时，生产率才会最高，它随被磨物料性质及工艺条件而定。,3、给矿速度 给矿速度：单位时间内通过磨矿机的矿石量，即磨机处理量。 要求按最大处理量（额定给矿量）稳定给矿。 给矿量太小，磨机不但生产率低，而且形成空打的现象，使磨损和过粉碎都严重，达不到理想的磨矿效果。 给矿量太大，超过额定处理量很多时，磨机会出现“胀肚”现象，排矿端吐出大块矿和钢球，严重时造成跳闸停机，磨机异常工作。,13-4 最初装球与合理补加钢球,通常，钢球直径与矿粒直径的关系为：

  16、 D=idn （拉苏莫夫公式） 其他主要的经验公式有： 奥列夫斯基公式： 戴维斯公式：,最初装球法,榜德简便经验公式： 阿里斯查尔默斯公司公式： 诺克斯洛德公式：,球径半理论公式： 式中：Db特定磨矿条件下給矿粒度d所需的精确球径，cm； KC综合经验修正系数，按表4-6-5选取； 磨机转速率，%； 压岩矿单轴抗压强度，kg/cm2; e钢球在矿浆中的有效密度，g/cm3; D0磨内钢球“中间紧缩层”直径， D0=2R0, 由以下公式求取：,式中，k与转速率及装球率有关，可由表4-6-6求取。,表4-6-5综合经验修正系数Kc,表4-6-6 各种装球率及转速率时参数值,最初装球量G0可按下式确

  17、定： 式中G0磨机粗装球量，t; V磨机有效容积，m3； 磨机内钢球的充填率，%； 球钢球的堆密度，t/m3。 实际中，装球率多半凭经验确定，粗磨时=4050%，细磨=3040%，精确值只能由试验确定。,初装球量的确定,大体上分为三个步骤： （1）测定分级机返砂比，对磨机给矿和返砂进行粒级筛析，计算出磨机的给矿粒度组成，作为计算球径的依据。 （2）对给矿的粒级组成分为几个级别，并确定相应的百分含量，计算相对应粒级的钢球直径。 （3）已求出的各种球的比例和应装入球的总重量，计算不一样的规格球的装入重量。 大球比例大致和粗矿粒的百分率相当，小球比例大致和细矿粒的百分率一致。,初装球的步骤,（1）钢球消耗

  18、量 钢球消耗量与钢球材质、矿石性质和处理的矿量有关，能够最终靠清理磨机内的钢球后进行计算： 钢球的清理周期一般为半年。 （2）补加钢球 理论上应通过计算确定添加几种直径的钢球。 实践中一般加入23种大球。小型选矿厂通常只加入一种大球，但磨矿效果受一定影响。,合理补加钢球,（3）补加球重量的理论计算: 式中 GA前一天消耗的钢球量，kg； Q前一天处理的矿量，t； WA处理一吨矿石的钢球单耗，kg/t。 前一天消耗的钢球，就是今天应该补加的钢球量，如此不断的补加才能维持磨机内球量的稳定。,补加球的种类和比例挺麻烦，生产中主要凭经验以固定的几种球定时补入，或者根据钢球磨损规律计算补球的球比，让磨损

  19、后也能保持原来的最佳球比。 不少生产企业采用简单的方法，装球时装几种，补球时只补加一种大尺寸球。 段希祥教授提出一种作图补加球的办法，方便简单，便于现场使用,补加球比例问题,昆明理工大学段希祥教授率先提出。 根据精确计算球径的半理论公式，结合破碎统计学原理，在生产实践中开发出的装补球新方法。 大量的生产实践表明，对我国选矿厂的磨矿现状，采用此方法后生产率能提高1520%，由于产品特性的改善，使回收率及精矿品位双双提高，球耗及电耗的下降均在10%以上，磨机工作噪音也下降35分贝。 精确化装补球方法的应用全面改善了磨矿及选矿过程。,精确化装补球新方法,精确化装补球方法的原理及步骤：,（1）针对待磨

  20、矿石开展矿石抗破碎性能的力学研究，测定矿石单轴抗压强度、弹性模量及泊松比，为精确化装补球提供力学依据。加强磨矿的针对性。 （2）对待磨矿料（包括新给矿及返砂）进行筛析，确定待磨矿料的粒度组成，并将其进行分组。 （3）用球径半理论公式精确计算最大球径及各组矿料所需的球径。,（4）用破碎统计力学原理指导配球，根据待磨矿料的粒度组成而定出钢球的球荷组成，每种钢球的产率与适合它磨碎的矿粒组产率大致相当。还要根据磨矿的目的，对需要加强磨碎的级别应在装球时增加其破碎概率，对不需要破碎的级别减小其破碎概率。 （5）为了准确起见，前面配出的初装球需用扩大试验做验证，证明确定的初装球方案是最好的方案。 （6）补球可以按磨损计算法，也能够使用作图法确定补加球。,

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