有效控制鋼球消耗是礦業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)效的關(guān)鍵一招
2021-06-25
磨礦過程的費(fèi)用占礦石處理全過程的30-50%，是礦業(yè)生產(chǎn)過程的主要運(yùn)營成本。而在磨礦過程中大概50%的費(fèi)用是由于鋼球和襯板消耗造成的。根據(jù)大量的生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)和研究成本，鋼球介質(zhì)損耗費(fèi)用達(dá)到磨礦成本的40-45%。隨著礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的繁榮，礦石處理量急劇增長，鋼球介質(zhì)等消耗品的成本控制成為了影響單個(gè)礦體開發(fā)利潤的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鋼諾新材料股份有限公司有一個(gè)案例，一臺(tái)處理量僅為150t/h的球磨機(jī)，通過合理添加鋼球和控制鋼球充填率，全年鋼球使用量降低近20%，節(jié)余鋼球費(fèi)用近100萬元。由此可見控制鋼球消耗至關(guān)重要！
鋼球介質(zhì)的消耗機(jī)理主要有：磨蝕磨損、沖擊磨損和腐蝕磨損。磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)行環(huán)境對(duì)鋼球的損耗具有重要影響，包括礦漿電位、溶解氧濃度、礦漿PH和礦石粒度分布等，主要分為磨機(jī)特性因素、礦漿因素、磨料性質(zhì)因素、鋼球?qū)傩砸蛩氐取?/p>
1、磨機(jī)因素的影響
隨著磨機(jī)內(nèi)徑的增大，鋼球上升的高度也愈高，沖擊力越大，鋼球受沖擊磨損越大；而磨機(jī)轉(zhuǎn)速越高，鋼球在磨機(jī)里所受的磨蝕作用越強(qiáng)；磨機(jī)內(nèi)鋼球充填率越高，增大了鋼球間的磨蝕，極大的提高了單位礦石磨礦的鋼球消耗。此刻，提高鋼球耐磨蝕性能是關(guān)鍵，鋼諾將幫助您一起實(shí)現(xiàn)。
2、礦漿因素的影響
鋼諾公司研發(fā)的特殊鋼球，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，隨著礦漿PH值的升高，其對(duì)鋼球的腐蝕強(qiáng)度下降。我們將礦漿PH值由6.0調(diào)整至12.0，鋼球單耗降低了48.72%，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時(shí)也滿足浮選PH值調(diào)控在堿性的要求，未給后續(xù)分選作業(yè)造成影響。
3、礦石性質(zhì)因素的影響
礦石的碎磨作業(yè)主要是由鋼球的沖擊和磨蝕造成的，隨著礦石硬度的升高，鋼球的腐蝕率增加，當(dāng)?shù)V石硬度高于鋼球的硬度時(shí)，各種不同硬度鋼球的腐蝕率均很高；隨著礦石粒度增大，鋼球磨蝕速率增大。
4、鋼球?qū)傩砸蛩氐挠绊?/strong>
4.1 鋼球直徑的影響
鋼球直徑越大，沖擊勢能越大，鋼球受到的沖擊磨損越大，因此出現(xiàn)大鋼球磨損量大、小鋼球磨損量小的規(guī)律。甚至有人總結(jié)出磨礦中的能耗與鋼球消耗之間的關(guān)系，鋼耗高時(shí)能耗也高，一般球耗為0.035-0.175kg/kW·h，大球徑鋼球的單位能耗高于小球徑鋼球的單位能耗。
4.2 鋼球形狀的影響
在礦山磨礦作業(yè)中，大部分的磨機(jī)均選用鋼球作為磨礦介質(zhì)，少量使用鋼棒，鋼棒的鋼耗高于鋼球。而近年來研究和使用的短柱型磨礦介質(zhì)，尤其是膠囊型形鋼段，不但磨礦效果超過鋼球，而且鋼耗也明顯低于鋼球，大約節(jié)省10%-15%。鋼諾公司生產(chǎn)的軋制膠囊型鋼段在多家礦山使用，效果明顯，過磨現(xiàn)象得到緩解。
4.3 鋼球硬度的影響
鋼球在磨機(jī)中的磨損以沖擊塑變磨損及切削磨蝕磨損為主，所以要求磨礦鋼球要具有高的韌性和抗沖擊疲勞能力，在此基礎(chǔ)上具有合適的硬度。但是，鋼球材料硬度的提高，必然導(dǎo)致脆性增大，促使破碎率增大，如何實(shí)現(xiàn)兩者間的協(xié)調(diào)成為鋼球材質(zhì)研發(fā)的方向。鋼球也并不是硬度越大越好，鋼球硬度過高對(duì)磨礦也會(huì)造成不利，主要的原因有：一是鋼球回彈跳動(dòng)嚴(yán)重，在回彈中造成部分能量損失，故鋼球能量不是更多的用于破碎，故而影響破碎過程能量轉(zhuǎn)換效率；二是鋼球硬度過高時(shí)，球與球之間相互接觸時(shí)滑動(dòng)厲害，不能有效地嚙住球間的礦粒，使礦粒的磨碎作用減弱。這些問題在鋼諾都得到了有效解決。
鋼球質(zhì)量測試的主流方法—落球測試
鋼球的落球試驗(yàn)最早由美國的Bureau礦提出，后來成為國際統(tǒng)一的測試和評(píng)估鋼球抗破碎性能的標(biāo)準(zhǔn)方法，可以有效的評(píng)價(jià)鋼球抗疲勞性、韌性和耐磨性。鋼球在一定高度拋落撞擊地面鋼板或鋼球，直到鋼球出現(xiàn)破碎，單個(gè)鋼球循環(huán)落地測試標(biāo)準(zhǔn)大于5000次不發(fā)生破碎判斷為合格。
現(xiàn)階段世界最高的鋼球落球試驗(yàn)機(jī)建成于鋼諾新材料股份有限公司。該公司生產(chǎn)的每一批次鋼球都必須抽樣經(jīng)過16米超高落球試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)，單球經(jīng)連續(xù)跌落大于20000次不掉塊、不變形、不破碎，該批次鋼球才可順利通過驗(yàn)收出廠。
世界最高鋼球落球試驗(yàn)機(jī)
（高度從右向左為12米,10米,16米,10米）
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