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YH-ZLJQ型智能球磨鋼球加球機(jī)

一、概述

1、球磨機(jī)的基本原理

球磨機(jī)是選礦的主要設(shè)備，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，筒體內(nèi)的礦石和鋼球受摩擦力和離心力作用被帶到一定高度后，由于重力作用，產(chǎn)生拋落和瀉落，礦石在不同球徑鋼球沖擊和研磨作用下逐步被粉碎。被粉碎的礦石部分排出筒外。在分級(jí)機(jī)配合下，分級(jí)出合格產(chǎn)品后進(jìn)入浮選。

2、現(xiàn)狀

球磨機(jī)的常見磨礦介質(zhì)是鋼球，是一種易耗品。通常加球方式是采用將生產(chǎn)所需用球量，分上午、下午各集中添加一次，這種加球方式，會(huì)造成以下幾個(gè)方面的問題：

1）集中加球會(huì)造成鋼球自磨損增高。

2）球磨機(jī)功率不平衡，造成不必要的電耗。

3）加球間隔過長，造成磨礦效率不均衡，影響浮選指標(biāo)。

智能加球機(jī)

智能加球機(jī)主體結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)部份：加球口、存球倉、振動(dòng)器、球倉傳感器、抓球機(jī)械手、抓球機(jī)械手軌道、抓球稱重傳感器。

電器部分：主控電器柜、數(shù)字顯示屏、工作設(shè)定顯示屏、攝像頭。

遠(yuǎn)程控制：手機(jī)APP，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及控制，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。

 

工作原理流程圖

 

參數(shù)設(shè)定顯示屏

 

智能加球機(jī)與原加球方法對(duì)比

名稱	原加球	智能加球
加球方法	上午、下午各加一次	時(shí)時(shí)加球
磨機(jī)功率	波動(dòng)較大	穩(wěn)定
砂泵功率	波動(dòng)較大	穩(wěn)定
磨礦目數(shù)	波動(dòng)較大	穩(wěn)定
加球比例	人工調(diào)整	設(shè)定調(diào)整，靈活
浮選指標(biāo)	有波動(dòng)	相對(duì)穩(wěn)定
過濾工藝	過磨影響	避免產(chǎn)生過磨
鋼球損耗	集中加球會(huì)產(chǎn)生自磨	避免產(chǎn)生自磨，提高鋼球使用效率

技術(shù)文獻(xiàn)

序號(hào)	專利名稱	專利類型	專利號(hào)	申請(qǐng)日期
1	一種球磨設(shè)備的加球裝置	實(shí)用新型	ZL201820068771.8	2018.1.16
2	一種球磨設(shè)備加球裝置	發(fā)明專利	ZL20181041093.0	2018.1.16
3	一種球磨設(shè)備的抓球裝置	實(shí)用新型	ZL201820068753.X	2018.1.16
4	一種球磨設(shè)備抓球裝置	發(fā)明專利	ZL201810041089.4	2018.1.16
5	一種球磨設(shè)備可伸縮線纜結(jié)構(gòu)	實(shí)用新型	ZL201820071887.7	2018.1.17
6	一種球磨設(shè)備抓球裝置的稱重結(jié)構(gòu)	實(shí)用新型	ZL201820071991.6	2018.1.17

四、智能自動(dòng)加球機(jī)在永平銅礦選礦廠使用情況

2018年2月7日，自動(dòng)加球機(jī)在江西銅業(yè)永平銅礦選礦廠1#球磨機(jī)試用。自動(dòng)加球機(jī)具有連續(xù)、自動(dòng)補(bǔ)球，能夠自動(dòng)分班、分日、分月計(jì)量，并按補(bǔ)加球比例（φ70:φ60:φ50=2:1:1）添加鋼球。改變了原來一次性、集中補(bǔ)球的添加方式，對(duì)于穩(wěn)定球磨機(jī)功率、穩(wěn)定磨礦效果、減少鋼球自耗、減少職工勞動(dòng)強(qiáng)度等方面有明顯效果。現(xiàn)將使用情況介紹如下：

1、球磨機(jī)和砂泵功率參數(shù)變化

未安裝自動(dòng)加球機(jī)之前，補(bǔ)加球方式為一次性補(bǔ)加鋼球（上午八點(diǎn)、下午四點(diǎn)補(bǔ)加鋼球，按φ70:φ60:φ50=2:1:1補(bǔ)加），一次性補(bǔ)加球時(shí)，造成磨機(jī)功率偏高，而在球量最少時(shí)的早班，磨機(jī)功率偏低，處理和球磨臺(tái)效受影響。詳見功率參數(shù)對(duì)比和曲線圖

      

 球磨機(jī)運(yùn)行各項(xiàng)功率參數(shù)對(duì)比表      表1

 

 

備注：一次性補(bǔ)球數(shù)據(jù)來源于2017年磨礦考察結(jié)果累計(jì)，自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)球數(shù)據(jù)來源于2018年3月份磨礦考察結(jié)果累計(jì)。

 

安裝加球機(jī)前后1#球磨機(jī)功率曲線圖      圖1

 

 

 

未安裝加球機(jī)2#球磨機(jī)功率曲線圖      圖2

 

 

從上述圖表可以看出：（1）1#球磨機(jī)未安裝加球機(jī)前，磨機(jī)功率波動(dòng)加大，特別是在早班球磨功率低于中晚班。（2）安裝加球機(jī)之后，1#球磨功率基本上維持在2350kw—2360kw，砂泵功率維持在185kw—195kw之間，波動(dòng)范圍小，能夠長期保持穩(wěn)定。（3）目前2#球磨未安裝自動(dòng)加球機(jī)，2#球磨中班集中加球后，功率能過維持在2366kw以上，但是在早班球量較少時(shí)，功率低于2350kw。

磨礦效果、臺(tái)效及選礦指標(biāo)

   自動(dòng)加球機(jī)具有連續(xù)、自動(dòng)補(bǔ)球，能夠長期維持球磨機(jī)運(yùn)行功率穩(wěn)定，解決了困擾我們?cè)绨?/span>生產(chǎn)因球量少，磨礦效果差，影響處理量和臺(tái)效的問題。

1）自動(dòng)加球機(jī)安裝后，對(duì)1#系統(tǒng)不同班次的磨礦效果進(jìn)行連續(xù)取樣，溢流產(chǎn)品篩析結(jié)果見表二：

  1#旋流器溢流產(chǎn)品中晚班粒度篩析      表2

 

  1#旋流器溢流產(chǎn)品早班粒度篩析      表3

 

 

從上兩表可以看出：（1）自動(dòng)加球機(jī)安裝后1#系統(tǒng)中晚班溢流-200目含量較安裝前高0.312%。（2）自動(dòng)加球機(jī)安裝后，在早班的溢流產(chǎn)品中，-200目含量較安裝前高0.44%，有效的解決早班磨礦效果偏差的問題，為指標(biāo)和處理量的提升創(chuàng)造了條件。

2）自動(dòng)加球機(jī)安裝前后1#系統(tǒng)球磨機(jī)早班功率及臺(tái)效，見表4

自動(dòng)加球機(jī)使用前后1#系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)比照表        表4

補(bǔ)加球方式	早 班
	臺(tái)效 （t/h）	球磨機(jī)功率（Kw/h）	砂泵功率（Kw/h）
一次性補(bǔ)球	214.499	2322.84	209.75
自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)球	216.646	2346.18	187.21

備注：

1、上表中球磨機(jī)功率、砂泵功率為早班儀表控制室記錄數(shù)據(jù)，溢流-200目含量為生產(chǎn)班早班現(xiàn)場篩析結(jié)果。

2、一次性補(bǔ)球數(shù)據(jù)為2017年4、5月份生產(chǎn)穩(wěn)定時(shí)期數(shù)據(jù)。

3、自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)球數(shù)據(jù)為2018年3月1#系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)段數(shù)據(jù)累計(jì)所得。

通過上表可以看出：（1）自動(dòng)加球機(jī)使用前后：早班球磨機(jī)功率高23.66Kw/h、砂泵功率低22.54Kw/h。（2）由于磨礦效果的改善，處理量有所上升，球磨機(jī)臺(tái)效高出2.147t/h。

3）自動(dòng)加球機(jī)安裝前后，選銅指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，見表5

  加球機(jī)安裝前后技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)      表5

備注：由于安裝自動(dòng)加球機(jī)后不久，我廠進(jìn)行了硫精礦降鋅工業(yè)試驗(yàn)，大量的鋅金屬進(jìn)入銅精礦中，導(dǎo)致銅精礦品位的下降。

 

從上表可以看出，雖然銅精礦品位收硫精礦降鋅工業(yè)試驗(yàn)的影響有所下降，但是銅回收率有較大幅度大的提升，安裝后較安裝前，選銅回收率提升了2.38%，效益明顯。

3、補(bǔ)加球單耗對(duì)比

自動(dòng)加球機(jī)試用以來，1#系統(tǒng)鋼球充填率和單耗統(tǒng)計(jì)，具體情況見表6

   自動(dòng)加球機(jī)試用后鋼球單耗表          表6

時(shí)間	鋼球消耗總量（Kg）	總處理量(t)	鋼球單耗(Kg/t)	充填率（%）
1-2月	171229	144712.11	1.23	35.54
3-5月	471766	404158	1.167	36.11

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1-2月份自動(dòng)加球未安裝前，鋼球單耗為1.23Kg/t，鋼球充填率為35.54%；自動(dòng)加球機(jī)安裝后的3-5月份，鋼球單耗為1.167Kg/t，鋼球充填率為36.11%。安裝后，鋼球充填率上升的情況下，鋼球單耗下降0.063Kg/t。

五、綜合數(shù)據(jù)比較

序號(hào)	項(xiàng)目	自動(dòng)加球機(jī)	一次性加球	差值
1	中晚班球磨機(jī)功率（kw）	2350.94	2341.67	9.27
2	旱班球磨機(jī)功率（kw）	2356.55	2330.5	26.05
3	中晚班砂泵功率（kw）	191.883	198.91	-7.027
4	旱班砂泵功率（kw）	191.36	200.51	-9.15
5	中晚班（-200目含量%）	64.782	67.47	-2.688
6	中晚班溢流濃度（%）	32.646	32.09	0.556
7	旱晚班（-200目含量%）	64.82	64.38	0.44
8	中晚班溢流濃度（%）	32.53	32.02	0.51
9	球磨機(jī)臺(tái)效（t/h）	216.646	214.499	2.147
10	球磨機(jī)功率（kw）	2346.18	2322.884	23.296
111	砂泵功率（kw）	187.21	209.75	-22.154
12	回收率（%）	87.91	85.53	2.38
13	鋼球單耗（kg/t）	1.167	1.23	-0.063

綜合數(shù)據(jù)所產(chǎn)生效益，單臺(tái)球磨機(jī)5000T/24小時(shí)

1、球磨機(jī)功率中晚班增加9.27Kw/h;旱班增加：26.05Kw/h;三班平均值：17.66Kw/h;

1）5000T/(2341.67+2330.5)/2=2.14T/Kw，

2）每天可增加處理量：17.66Kw/h×2.14T/Kw=37.79T/24h

3）按0.5%原礦品位，回收率按86%，每天可多增加銅金屬：

   37.79T×0.5%×86%=0.1625T

   銅精礦價(jià)格：4.35萬元，品位：23%；生產(chǎn)天數(shù)：300天；

   效益：0.1625T×23%×4.35萬元×300天=48.773萬元

2、回流砂泵功率減少：

  （7.02+9.15+22.154）/3=12.775Kw/h

電價(jià)：0.8元/Kw.h;生產(chǎn)天數(shù)：300天

效益：12.775Kw/h×24h×0.8元/Kw.h×300天=7.36萬元

3、回收率增加2.38%，5000T/天，原礦品位：0.5%，銅金屬：

5000T/天×0.5%×2.38%=0.597T/天

銅精礦價(jià)格：4.35萬元，品位：23%；生產(chǎn)天數(shù)：300天；

效益：0.597T/天×23%×4.35萬元×300天=179.19萬元

4、鋼球耗量減少：0.063Kg/T

5000T/天×0.063Kg/T=315Kg/T

鋼球價(jià)格：7.5元/Kg；生產(chǎn)天數(shù)：300天

效益：315Kg/T×7.5元/Kg×300天=70.875萬元

綜合上述,每天處理量：5000噸，年生產(chǎn)天數(shù)：300天，智能加球所帶來的經(jīng)濟(jì)效益：                              單位：萬元

	增加處理量	砂泵功率減少	回收率增加	鋼球耗量減少	合計(jì)
效益	48.773	7.36	179.19	70.875	306.198

六、實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)智能控制遠(yuǎn)景

球磨機(jī)具有較多設(shè)備和工藝參數(shù)，都有獨(dú)立反映運(yùn)行狀態(tài)的輸出數(shù)據(jù)，比如：球磨機(jī)的功率信號(hào)輸出；給礦皮帶電子秤信號(hào)輸出；鋼球的智能配比；鋼球添加量以及磨礦細(xì)度等，如果將這些參數(shù)形成一定的邏輯關(guān)系，比如：根據(jù)磨礦效果數(shù)據(jù)輸出，能夠及時(shí)調(diào)整鋼球添加量；根據(jù)皮帶稱礦量數(shù)據(jù)或球磨機(jī)功率高低，能夠智能調(diào)整鋼球量。

七、使用情況總結(jié)及后期工作安排

智能自動(dòng)加球機(jī)在永平銅礦選礦廠磨浮工段使用近3個(gè)月來，在穩(wěn)定球磨機(jī)功率、改善磨礦效果、降低鋼球單耗、提升球磨機(jī)臺(tái)效及技術(shù)指標(biāo)方面都有顯著的效果。下一步工作計(jì)劃：

持續(xù)跟蹤1#自動(dòng)加球機(jī)的使用狀況，從功率、臺(tái)效、磨礦細(xì)度、技術(shù)指標(biāo)等方面積累生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

計(jì)劃在下半年推廣自動(dòng)加球機(jī)在2#球磨機(jī)的運(yùn)用，并配合做好前期的安裝的準(zhǔn)備工作。

在現(xiàn)有自動(dòng)加球的基礎(chǔ)上，持續(xù)改進(jìn)朝智能化方向發(fā)展，力爭能夠做到：加球機(jī)能夠智能的結(jié)合球磨機(jī)功率、磨礦細(xì)度、給料粒度等因素，適時(shí)調(diào)整加球周期及鋼球配比。使自動(dòng)加球機(jī)朝智能化、精細(xì)化方向發(fā)展。       

 

 

2018年6月14日