φ1500×7000溢流型球磨機功率確定

陳歡

摘?要：在選礦生產中，用于磨礦作業的磨礦設備主要是球磨機、棒磨機和自磨機，其中應用最多的是格子型和溢流型球磨機。φ1500×7000溢流型球磨機是一種小型非標準管型磨機，對于非標準球磨機來說，磨機功率確定是設計的關鍵。通過介紹了該球磨機功率的確定方法，并結合現場運行情況，驗證方法的合理性，為類似規格的非標準球磨機功率確定提供了借鑒和參考。

關鍵詞：球磨機;功率;溢流型;設計;確定

球磨機是一種常見的磨礦設備，磨機功率的確定是設計的關鍵，磨礦作業所耗費的電能在選礦廠的電耗中占有很大比例，據統計約占選礦作業能耗的30～70%。因此正確計算和選擇磨機的主電機，對節約能耗有很大意義。此外，研究磨礦功耗對磨礦作業的自動控制、產量計算、最優化磨礦工作條件的確定都有意義。

1.磨機簡介

φ1500×7000溢流型球磨機是為蘿北云山碳業有限公司6萬噸/年中、高碳石墨生產線項目磨浮車間配置的中間產品再磨開路磨礦設備，進料粒度-3mm，料漿濃度19.37%，給礦量42.64m3/h。此設備使用環境：海拔81m，環境溫度-32℃～34℃，相對濕度53%～82%。φ1500×7000溢流型球磨機主要參數見表1。

表1?φ1500×7000溢流型球磨機主要參數

項目名稱

參數

磨機筒體直徑/mm

1500

筒體有效長度/mm

7000

磨機有效容積/?m3

9.3

筒體工作轉速/（r/min）

26.45

介質填充率/%

35～40

最大裝球量/t

20

2.主要參數選取與計算

2.1??磨機介質裝入量

磨機介質（一般為鋼球）裝入量的多少對磨礦效率有一定的影響。裝鋼球少，磨礦效率低;裝鋼球過多，在運轉時，內層球又產生干涉，破壞了鋼球的正常循環，磨礦效率也要降低。合理的介質裝入量可按下述關系確定。對于濕式格子型球磨機：φ=40%～45%;對于溢流型球磨機：φ=35%～40%;對于干式格子型磨機和管磨機：φ=25%～35%。φ1500×7000溢流型球磨機的長徑比大于2，也可稱之為管磨機，因此填充率取φ=35%。磨機介質裝入量可用式（1）計算。

（1）

式中，G為磨機介質裝入量，t;γ為介質的容積重，t/m3，對于鋼球：γ=4.5～4.8，取4.65;φ為鋼球填充系數;D為磨機有效內直徑，m;L為磨機筒體長度，m。將γ、φ、D、L等值代入式（1），得G=20t。

2.2?磨機功率

磨機所需的功率與磨機的轉速成比例的增長。因此轉速大，球升得高，落差大，所需的功率也大。但是當轉超過一定的限度時，尤其達到臨界轉速時，球的落差反而減小，所以其所需功率也小了下來。也就是說，磨機生產率達到最高時刻的所需功率為最大功率。

目前，計算磨礦需要功率的公式比較多，并且有爭論。綜合上述情況，可用式（2）計算磨礦的需要功率：

N=0.75GC（2）式中，N為磨機需要功率，kW;G為磨機裝入介質量，t;C為系數，查表2;D為磨機有效內直徑，m。表2中，沒有φ=35%對應的C值，采用插值法計算，按式（3）計算。

表2?C值

鋼球

填充率/%

10

20

30

40

50

大鋼球

11.9

11.0

9.9

8.5

7.0

小鋼球

11.5

10.6

9.5

8.2

6.8

注：一般把直徑大于50mm的球叫大球。

φ=9.9-[（9.9-8.5）/（40-30）]?（40-30）??????????????????????（3）

計算（3）得C=9.2，將G、C、D等值代入式（2），得N=169kW。

2.3?主電機

磨機筒體直徑小于2100mm或電動機功率小于400kW，采用高啟動轉柜的Y系列及JR型異步電動機驅動，中間通過一級減速機并用聯軸器連接。因此，主電機選用功率為180kW的JR136-8異步電機。

3.現場運行情況

φ1500×7000溢流型球磨機的主電機實際運行電流為29.6A，為額定電流的80%。此設備已運行近半年，運行平穩，產量和粒級達到設計標準和設計規范，完全滿足選礦系統運行要求。

4.結論

通過φ1500×7000溢流型球磨機的磨礦生產實踐，證明上述磨機功率確定方法與實際生產運行是相符的，而且比其他確定方法確定的功率要小些，計算方法合理可靠，為類似規格的非標準球磨機功率確定提供了借鑒和參考。

參考文獻：

[1]孫長泉，孫成林等.選礦廠工藝設備安裝與維修[M].北京：冶金工業出版社，2012.

[2]馬華麟.現代鐵礦石選礦[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2009.

[3]孫時元.中國選礦設備手冊[M].北京：科學出版社，2006.

[4]張啟溶.選礦設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，1988.

填充率/%

10

20

30

40

50

大鋼球

11.9

11.0

9.9

8.5

7.0

小鋼球

11.5

10.6

9.5

8.2

6.8

注：一般把直徑大于50mm的球叫大球。

φ=9.9-[（9.9-8.5）/（40-30）]?（40-30）??????????????????????（3）

計算（3）得C=9.2，將G、C、D等值代入式（2），得N=169kW。

2.3?主電機

磨機筒體直徑小于2100mm或電動機功率小于400kW，采用高啟動轉柜的Y系列及JR型異步電動機驅動，中間通過一級減速機并用聯軸器連接。因此，主電機選用功率為180kW的JR136-8異步電機。

3.現場運行情況

φ1500×7000溢流型球磨機的主電機實際運行電流為29.6A，為額定電流的80%。此設備已運行近半年，運行平穩，產量和粒級達到設計標準和設計規范，完全滿足選礦系統運行要求。

4.結論

通過φ1500×7000溢流型球磨機的磨礦生產實踐，證明上述磨機功率確定方法與實際生產運行是相符的，而且比其他確定方法確定的功率要小些，計算方法合理可靠，為類似規格的非標準球磨機功率確定提供了借鑒和參考。

參考文獻：

[1]孫長泉，孫成林等.選礦廠工藝設備安裝與維修[M].北京：冶金工業出版社，2012.

[2]馬華麟.現代鐵礦石選礦[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2009.

[3]孫時元.中國選礦設備手冊[M].北京：科學出版社，2006.

[4]張啟溶.選礦設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，1988.