YH-ZLJQ型智能球磨鋼球加球機

一、概述

1、球磨機的基本原理

球磨機是選礦的主要設備，通過電機驅動回轉，筒體內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。在分級機配合下，分級出合格產品后進入浮選。

2、現狀

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

1）集中加球會造成鋼球自磨損增高。

2）球磨機功率不平衡，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。

智能加球機

智能加球機主體結構

結構部份：加球口、存球倉、振動器、球倉傳感器、抓球機械手、抓球機械手軌道、抓球稱重傳感器。

電器部分：主控電器柜、數字顯示屏、工作設定顯示屏、攝像頭。

遠程控制：手機APP，實現遠程監控及控制，遠程視頻監控。

 

工作原理流程圖

 

參數設定顯示屏

 

智能加球機與原加球方法對比

名稱	原加球	智能加球
加球方法	上午、下午各加一次	時時加球
磨機功率	波動較大	穩定
砂泵功率	波動較大	穩定
磨礦目數	波動較大	穩定
加球比例	人工調整	設定調整，靈活
浮選指標	有波動	相對穩定
過濾工藝	過磨影響	避免產生過磨
鋼球損耗	集中加球會產生自磨	避免產生自磨，提高鋼球使用效率

技術文獻

序號	專利名稱	專利類型	專利號	申請日期
1	一種球磨設備的加球裝置	實用新型	ZL201820068771.8	2018.1.16
2	一種球磨設備加球裝置	發明專利	ZL20181041093.0	2018.1.16
3	一種球磨設備的抓球裝置	實用新型	ZL201820068753.X	2018.1.16
4	一種球磨設備抓球裝置	發明專利	ZL201810041089.4	2018.1.16
5	一種球磨設備可伸縮線纜結構	實用新型	ZL201820071887.7	2018.1.17
6	一種球磨設備抓球裝置的稱重結構	實用新型	ZL201820071991.6	2018.1.17

四、智能自動加球機在永平銅礦選礦廠使用情況

2018年2月7日，自動加球機在江西銅業永平銅礦選礦廠1#球磨機試用。自動加球機具有連續、自動補球，能夠自動分班、分日、分月計量，并按補加球比例（φ70:φ60:φ50=2:1:1）添加鋼球。改變了原來一次性、集中補球的添加方式，對于穩定球磨機功率、穩定磨礦效果、減少鋼球自耗、減少職工勞動強度等方面有明顯效果?，F將使用情況介紹如下：

1、球磨機和砂泵功率參數變化

未安裝自動加球機之前，補加球方式為一次性補加鋼球（上午八點、下午四點補加鋼球，按φ70:φ60:φ50=2:1:1補加），一次性補加球時，造成磨機功率偏高，而在球量最少時的早班，磨機功率偏低，處理和球磨臺效受影響。詳見功率參數對比和曲線圖

      

 球磨機運行各項功率參數對比表      表1

 

 

備注：一次性補球數據來源于2017年磨礦考察結果累計，自動連續補球數據來源于2018年3月份磨礦考察結果累計。

 

安裝加球機前后1#球磨機功率曲線圖      圖1

 

 

 

未安裝加球機2#球磨機功率曲線圖      圖2

 

 

從上述圖表可以看出：（1）1#球磨機未安裝加球機前，磨機功率波動加大，特別是在早班球磨功率低于中晚班。（2）安裝加球機之后，1#球磨功率基本上維持在2350kw—2360kw，砂泵功率維持在185kw—195kw之間，波動范圍小，能夠長期保持穩定。（3）目前2#球磨未安裝自動加球機，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，功率低于2350kw。

磨礦效果、臺效及選礦指標

   自動加球機具有連續、自動補球，能夠長期維持球磨機運行功率穩定，解決了困擾我們早班生產因球量少，磨礦效果差，影響處理量和臺效的問題。

1）自動加球機安裝后，對1#系統不同班次的磨礦效果進行連續取樣，溢流產品篩析結果見表二：

  1#旋流器溢流產品中晚班粒度篩析      表2

 

  1#旋流器溢流產品早班粒度篩析      表3

 

 

從上兩表可以看出：（1）自動加球機安裝后1#系統中晚班溢流-200目含量較安裝前高0.312%。（2）自動加球機安裝后，在早班的溢流產品中，-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，為指標和處理量的提升創造了條件。

2）自動加球機安裝前后1#系統球磨機早班功率及臺效，見表4

自動加球機使用前后1#系統各項參數比照表        表4

補加球方式	早 班
	臺效 （t/h）	球磨機功率（Kw/h）	砂泵功率（Kw/h）
一次性補球	214.499	2322.84	209.75
自動連續補球	216.646	2346.18	187.21

備注：

1、上表中球磨機功率、砂泵功率為早班儀表控制室記錄數據，溢流-200目含量為生產班早班現場篩析結果。

2、一次性補球數據為2017年4、5月份生產穩定時期數據。

3、自動連續補球數據為2018年3月1#系統正常運行時段數據累計所得。

通過上表可以看出：（1）自動加球機使用前后：早班球磨機功率高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，球磨機臺效高出2.147t/h。

3）自動加球機安裝前后，選銅指標統計，見表5

  加球機安裝前后技術指標統計      表5

備注：由于安裝自動加球機后不久，我廠進行了硫精礦降鋅工業試驗，大量的鋅金屬進入銅精礦中，導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試驗的影響有所下降，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、補加球單耗對比

自動加球機試用以來，1#系統鋼球充填率和單耗統計，具體情況見表6

   自動加球機試用后鋼球單耗表          表6

時間	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

根據統計，在1-2月份自動加球未安裝前，鋼球單耗為1.23Kg/t，鋼球充填率為35.54%；自動加球機安裝后的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、綜合數據比較

序號	項目	自動加球機	一次性加球	差值
1	中晚班球磨機功率（kw）	2350.94	2341.67	9.27
2	旱班球磨機功率（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	球磨機臺效（t/h）	216.646	214.499	2.147
10	球磨機功率（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

綜合數據所產生效益，單臺球磨機5000T/24小時

1、球磨機功率中晚班增加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

   銅精礦價格：4.35萬元，品位：23%；生產天數：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：0.8元/Kw.h;生產天數：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

銅精礦價格：4.35萬元，品位：23%；生產天數：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

鋼球價格：7.5元/Kg；生產天數：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，年生產天數：300天，智能加球所帶來的經濟效益：                              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
效益	48.773	7.36	179.19	70.875	306.198

六、實現球磨機智能控制遠景

球磨機具有較多設備和工藝參數，都有獨立反映運行狀態的輸出數據，比如：球磨機的功率信號輸出；給礦皮帶電子秤信號輸出；鋼球的智能配比；鋼球添加量以及磨礦細度等，如果將這些參數形成一定的邏輯關系，比如：根據磨礦效果數據輸出，能夠及時調整鋼球添加量；根據皮帶稱礦量數據或球磨機功率高低，能夠智能調整鋼球量。

七、使用情況總結及后期工作安排

智能自動加球機在永平銅礦選礦廠磨浮工段使用近3個月來，在穩定球磨機功率、改善磨礦效果、降低鋼球單耗、提升球磨機臺效及技術指標方面都有顯著的效果。下一步工作計劃：

持續跟蹤1#自動加球機的使用狀況，從功率、臺效、磨礦細度、技術指標等方面積累生產數據。

計劃在下半年推廣自動加球機在2#球磨機的運用，并配合做好前期的安裝的準備工作。

在現有自動加球的基礎上，持續改進朝智能化方向發展，力爭能夠做到：加球機能夠智能的結合球磨機功率、磨礦細度、給料粒度等因素，適時調整加球周期及鋼球配比。使自動加球機朝智能化、精細化方向發展。       

 

 

2018年6月14日