Шаровая мельница работает нормально, но её удельная производительность остаётся низкой. Сила тока слишком высока, а расход стальных шаров по-прежнему высок — основная причина многих из этих проблем кроется в коэффициенте загрузки шаров. Коэффициент загрузки шаров — это процент эффективного объёма мельницы, занимаемый стальными шарами. Он определяет траекторию движения шаров, энергию удара и площадь измельчения. Если загрузка слишком высока, мельница «забивается»; если слишком низка, стальные шары «упираются в пустое пространство». Разница всего в 5 процентных пунктов в коэффициенте загрузки может привести к разнице в эффективности мельницы в 151–201 тонну на тонну.
Почему скорость заполнения шарика так важна? Работа шаровой мельницы?
Принцип работы шаровой мельницы заключается в том, что стальные шары поднимаются под действием центробежной силы и силы тяжести, а затем падают, ударяясь о руду и измельчая её. Степень заполнения шарами напрямую влияет на три ключевых параметра:
Высота падения стального шара
При правильной загрузке шаров, стальные шары, поднятые на необходимую высоту, движутся по параболической траектории. Энергия удара концентрируется на руде. Если загрузка шаров слишком высока, стальные шары скапливаются в нижней части мельницы. Высота подъема уменьшается, и сила удара снижается. Если загрузка шаров слишком низка, несмотря на большую высоту падения, количество шаров недостаточно, что приводит к меньшему количеству ударов в единицу времени.
Состояния движения стального шара:
Движение стальных шариков внутри измельчительной мельницы можно разделить на три режима: каскадное, вращательное и центробежное. При загрузке шариков менее 301Т/3Т шарики преимущественно движутся каскадным образом, что приводит к слабому измельчению. При загрузке шариков от 301Т/3Т до 451Т/3Т вращательное и каскадное движение сосуществуют, создавая баланс между ударным воздействием и измельчением. При загрузке шариков более 451Т/3Т шарики накапливаются, вращательное движение затрудняется, и эффективность измельчения снижается.
Эффективная мощность шаровой мельницы:
Мощность шаровой мельницы сначала увеличивается, а затем уменьшается по мере увеличения загрузки шаров. Загрузка шаров, соответствующая пиковой точке, является оптимальным значением. Эмпирическая формула: Оптимальная загрузка шаров = 0,7–0,8 × (скорость заполнения стальными шарами). Для шаровых мельниц решетчатого типа это значение обычно устанавливается на уровне 40%–45%; для шаровых мельниц переливного типа — на уровне 35%–40%.
Какова рекомендуемая скорость заполнения шариков для разных типов Шаровые мельницы?
Шаровая мельница с решетчатой решеткой: Высокая скорость выгрузки, меньшая склонность к накоплению суспензии и возможность использования более высокого коэффициента загрузки шаров. Рекомендуемый диапазон: 40%–45%. Решетчатая пластина обеспечивает быструю выгрузку суспензии даже при немного большем коэффициенте загрузки шаров. Стальные шары не слишком сильно обволакиваются суспензией.
Шаровые мельницы переливного типа: Выгрузка зависит от естественного потока пульпы. Если скорость загрузки шаров слишком высока, пульпа не может быть выгружена, что приводит к риску ее накопления. Рекомендуемая скорость загрузки шаров составляет 351Т3Т–401Т3Т. Мельницы переливного типа чувствительны к скорости загрузки шаров; эффективность фактически снижается, когда скорость превышает 401Т3Т.
Конические шаровые мельницы: Эти показатели находятся между двумя типами; рекомендуемая скорость загрузки шара составляет 38%–42%.
Стержневые мельницы: Поскольку стальные стержни отличаются от стальных шариков, типичная нагрузка на стержень составляет 351Т3Т–401Т3Т; при слишком высокой нагрузке высока вероятность зацепления стержня.
Мельницы тонкого помола (повторного помола): Поскольку размер частиц исходного сырья уже относительно мал, скорость загрузки шаров может быть соответствующим образом снижена до 301–351 тонны на тонну. Измельчение является основным процессом, а ударное воздействие выполняет второстепенную функцию.
Что произойдет, если скорость заполнения шарика будет слишком высокой?
Аномальный ток мельницы:
Когда скорость загрузки шаров превышает 45%, пусковой ток мельницы резко возрастает, в то время как рабочий ток фактически уменьшается. Это происходит потому, что накопление стальных шаров уменьшает высоту падения, тем самым снижая нагрузку на двигатель. Это не экономия энергии; это означает, что стальные шары не выполняют свою функцию.
Приглушенный шум мельницы:
Обычная мельница издает резкий звук столкновения стальных шариков. При перегрузке шарики смягчают друг друга, и звук удара превращается в низкое, приглушенное «гудение», как будто мельница накрыта одеялом.
Снижение эффективности измельчения:
Стальные шарики скапливаются на дне цилиндра, уменьшая эффективную высоту падения и снижая энергию удара. В то же время зазоры между стальными шариками сужаются, затрудняя прохождение суспензии. В результате материал слишком долго остается в мельнице, что приводит к сильному переизмельчению.
Более крупный размер частиц в сбросе:
Несмотря на сильное перемалывание, крупные частицы не измельчаются до мелкого состояния из-за недостаточной энергии удара. Доля частиц мельче -200 меш в выходящем потоке уменьшается, в то время как доля крупных частиц увеличивается.
Повышенный износ вкладыша:
Стальные шарики скапливаются на дне, увеличивая трение скольжения. Ускоряется износ футеровок корпуса и торцевых крышек. В частности, решетчатые плиты подвержены растрескиванию от ударов стальных шариков.
Напрасные затраты энергии:
Мощность двигателя используется для преодоления трения между стальными шариками, а не для дробления руды. Потребление электроэнергии на тонну руды увеличивается на 151–251 тонну на тонну.
Фактические данные измерений:
На одном из железорудных комбинатов скорость загрузки шаров в колосниковую шаровую мельницу была увеличена с 421 тонны/3 тонны до 481 тонны/3 тонны. Ток мельницы уменьшился с 320 А до 280 А, а производительность на единицу продукции снизилась со 105 тонн/час до 85 тонн/час. Потребление электроэнергии на тонну руды возросло с 18 кВт·ч до 24 кВт·ч.
Что произойдет, если скорость заполнения шарика будет слишком низкой?
Высокая энергия удара, но низкая частота падений мяча:
При загрузке шариков менее 30%, несмотря на высокую высоту падения стальных шариков, их количество недостаточно. Количество ударов в единицу времени низкое. Эффективность измельчения крупных частиц низкая, а размер частиц на выходе крупный.
Недостаточная площадь шлифовальной поверхности:
Площадь шлифовальной поверхности между стальными шариками, а также между стальными шариками и футеровкой прямо пропорциональна коэффициенту загрузки шариков. Низкий коэффициент загрузки шариков приводит к недостаточной производительности тонкого измельчения, а содержание частиц размером менее 200 меш не соответствует требованиям.
Открытые внутренние слои и ускоренный износ:
При меньшем количестве стальных шариков суспензия и стальные шарики напрямую разрушают футеровку, усиливая износ. Одновременно стальные шарики непосредственно воздействуют на открытую поверхность футеровки, вызывая образование ямок и трещин.
Чрезмерно высокий ток в мельнице:
Когда скорость загрузки шариков слишком низкая, стальные шарики падают с большей высоты, создавая большую нагрузку на двигатель и вызывая повышение показаний тока. Однако шлифовка получается некачественной, и высокий ток является ложным показанием.
Снижение эффективности мельницы:
Производительность мельницы низкая, поскольку она не используется в полной мере. Увеличение скорости подачи немедленно приведет к получению более крупнозернистой фракции.
Как операторы могут определить, является ли скорость заполнения шариков оптимальной?
Метод аудирования
Нормальный: Ритмичный, четкий и не приглушенный звук удара, напоминающий «лязг-лязг».
Чрезмерная загрузка шара: Звук приглушенный, низкий, непрерывный и без ритма.
Недостаточная загрузка шаров: Звук чистый, но разреженный, с ощущением пустоты, а стальные шарики ударяют прямо по внутренней обшивке.
Метод измерения тока
Запишите ток холостого хода мельницы I0 (когда нет пульпы или стальных шариков). Нормальный ток нагрузки должен составлять I0 × 1,3–1,5. Если ток значительно превышает это значение, возможно, заряд шариков слишком мал (стальные шарики выбрасываются слишком высоко). Если ток значительно ниже этого значения, возможно, заряд шариков слишком велик (стальные шарики выбрасываются недостаточно высоко).
Метод измерения расхода шариков
Рассчитайте ежемесячное количество добавляемых стальных шаров и определите расход шаров в зависимости от производительности мельницы.
Нормальный расход шариков: 0,5–1,5 кг/т руды. Аномально высокий расход шаров может указывать на слишком высокую (что приводит к износу стальных шаров друг о друга) или слишком низкую (что ускоряет износ футеровки) скорость загрузки шаров.
Проследите за выделением
Крупный размер частиц на выходе и высокий ток в мельнице → Загрузка шаров может быть слишком низкой.
Крупный размер частиц на выходе и низкий ток в мельнице → Загрузка шаров может быть слишком высокой.
Мелкий размер частиц на выходе, но низкая эффективность мельницы → Сильное переизмельчение; возможно, слишком высокая загрузка шаров.
Метод проверки во время остановки производства
После остановки откройте люк мельницы и понаблюдайте за высотой стальных шариков над поверхностью пульпы. Верхняя часть стопки стальных шариков должна выступать на 100–200 мм над поверхностью пульпы. Если они полностью погружены → коэффициент загрузки шариков слишком высок; если они выступают слишком сильно (>300 мм) → коэффициент загрузки шариков слишком низок.
Измерьте расстояние от вершины стопки стальных шаров до центра мельницы с помощью стальной линейки, чтобы оценить коэффициент загрузки шаров.
Заключение
Скорость заполнения шарика — это не тот параметр, где "чем больше, тем лучше".
Для большинства применений:
- Колосниковая шаровая мельница: 40%–45%
- Шаровая мельница с переливом: 35%–40%
Операторам следует регулярно:
- Послушайте звук мельницы
- Контроль тока двигателя
- расход стальных шариков для направляющих
- Проводить осмотр мельницы во время остановок.
- Удаляйте сломанные мячи ежеквартально.
- Для поддержания надлежащего гранулометрического состава необходимо пополнять запасы мелющих частиц.
Поддержание правильной скорости заполнения шарами — один из наиболее эффективных способов достижения стабильной работы, более высокой производительности, меньшего энергопотребления и максимальной эффективности измельчения.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем Zelda Online по любым вопросам.
— Опубликовано Эмили Чен
Русский 
English 
العربية 
Español 
Português 
Français 
Türkçe 
Tiếng Việt