淺談溢流型球磨機的應用及故障解決方案

王延領

（中銅東南銅業有限公司，福建寧德 352100）

0 引言

銅冶煉過程中，爐渣的含銅量較高，屬于相對豐富的資源，采取先進技術將銅加以回收，可以降低金屬的損失率，一般運用渣選礦法進行相關的操作。溢流型球磨機屬于銅冶煉渣選礦系統中的關鍵組成設備，其對于銅冶煉渣有著積極的影響，能夠強化粉碎的效果，獲取更為細致的顆粒，在實際運行的過程中往往是運用DCS 加以控制，其運行的狀態可以直接影響到磨礦的細度、破碎比等，能夠對渣選礦系統起到直接作用。

1 銅冶煉渣選礦工藝的流程及參數

冶煉渣料比普通銅礦石的密度更高、硬度更大，對磨礦工藝中涉及到的球磨設備提出了更為嚴苛的要求，為了確保磨礦的粒度和磨礦的產出率達到較為理想狀態，溢流型球磨機成為了首選。為確保球磨機磨礦的粒度符合生產的工藝需求，球磨機裝球的直徑應該控制在40 mm 以內。其工作原理是與電機驅動小齒輪軸組同步旋轉，帶動球磨機的筒體相應轉動，裝入的研磨介質為直徑40 mm 以內的鋼球，受到摩擦力和離心力的共同作用，使筒體做出對應的圓周運動。在逐步降低提升至特定高度時，鋼球本身的重量較大，其明顯大于圓周運動綜合作用力的時候，鋼球通過附加原始線速度的方式做出對應的拋物線運動。已投入的球磨機粒度為1.5 mm 的銅冶煉渣，受到下落物體的影響，如撞擊作用、鋼球和磨機筒體耐磨襯板間附加壓碎及磨剝的作用，逐漸呈現出粉碎的狀態，經由球磨機筒體中循環作用的水沖力，使被磨碎的合格物料通過波浪形的隔板溢流，逐步排出球磨機的筒體外，之后到達出料部，球磨機的磨礦過程得以完成。最終獲取的粒度為0.047 mm 的渣料。證實了相對合理的磨礦濃度就是穩步地提升球磨機磨礦效率的重要條件，依照球磨機給礦量對水量的比例實現相對合理且科學的控制，是一種相對合理的自動化控制舉措。在球磨機的入口，需要落實給水量控制工作，借助電磁流量計和調節閥形成的恒定給水閉環控制系統等達到較為理想的目的。給水量和給礦量存在比例關系，給水量一般受到給礦量的控制，由此確保磨礦產品符合具體的濃度標準。借助于標準儀表對傳輸的信號加以反饋，可以清楚解讀電動型信號，顯示為DC 4～20 mA 和Pt100 電阻信號。

2 溢流型球磨機的故障問題及解決方案

分析渣選礦系統溢流型球磨機的基本情況，了解其在實際運用中，開機過程、運行過程及故障發生情況、故障發生部位等加以歸納，歸納為4 種不同的種類：機械故障、電氣故障、儀表和傳感器故障等。故障出現的原因各不相同，種類存在差異，解決的方式和途徑具有明顯差別。概述球磨機的故障類型，分析具體的解決方案。

2.1 出料端中空軸發熱及解決方案

某廠重點運用的是5.5×9.5 m 溢流型球磨機，日前對其進行檢查時發現出料端軸溫常有異常升高，頻繁性跳停。針對此種情況，對其持續跟蹤觀察，發現中空軸近磨機側溫度最高，跳停時實測溫度高達60 ℃。經對其進行拆解檢查發現，中空軸軸瓦近筒體側同軸的間距是0.45 mm，近出料口位置距中空軸間距為1.45 mm，出料端中空軸軸瓦與中空軸的接觸面損傷嚴重，潤滑油導油槽已磨損至平，個別地方已經開裂，球面瓦座已經產生溝槽。

面對此種情況展開了系統性分析，磨機出料端（固定端）溫度異常升高由以下原因造成：球面瓦座損傷導致其滑動功能失效，無法順利完成自調心（圖1）。軸承瓦座的球面結構可避免磨機運轉時軸瓦因油膜不均勻造成的瓦面偏磨而損傷軸瓦，當發生此種情況時由于球面接觸的特點可自我完成調心，若球面瓦座產生磨損或深坑就會產生滑動阻力，造成自我調心功能的喪失，進而造成軸瓦的偏磨以至軸瓦導油槽損壞使其不能得到正常的潤滑，所以會導致溫度的異常升高。

針對于球磨機中空軸瓦發熱的問題，需要做出合理判斷，確保采取的解決方案更具針對性。根據上述提及的問題，了解到球磨機滑動端也就是出料端的軸肩間隙較小，使球磨機中空軸瓦發熱，需將瓦座球面的磨損位置和高點研磨至平，經檢測合格后再重新裝入，后續溫度跟蹤到最高溫度為40 ℃。

2.2 球磨機的機械故障及解決方案

因球磨機的裝配不當，傳動部小齒輪與大齒輪的間隙存在咬合度不足的問題，導致摩擦問題的出現，重點表現為傳動件小齒輪工作面產生點蝕、小齒輪軸承振動明顯加劇的情況。由于油質存在問題，磨機本身的靜壓軸承液壓站濾油器濾芯的過濾效果并不理想，使高壓潤滑油系統的油壓呈現出明顯降低的趨勢，油流變小導致系統報警。需積極分析傳動配件的配合間隙，進行合理調整，適當減少摩擦頻率，及時更換失效的部件，保證磨機本身的機械效率穩步提升。

圖1 處理前的瓦座

噴射潤滑系統的噴頭，需要做好及時檢查和疏通，根據其應用情況進行更換，確保大小齒輪工作條件符合相關標準。空壓機應做好相應檢查，保證壓力穩定，不會產生負面影響。靜壓油站濾油器濾芯應該接受更嚴格的檢查，適當對其進行沖洗，保證油壓恢復至正常狀態。回油管道的彎角需進行科學合理的檢查，只有這樣才能確保油流更加暢通。

圖2 處理后的瓦座

2.3 球磨機電氣及儀表故障及解決方案

電機本身的溫度呈現出升高趨勢，甚至超出一定界限，引發了跳閘問題。主要是異步電機因軸承或定子溫度明顯提升，在超出一定范圍后引發的特殊情況。異步電機勵磁線圈如果出現了繞線不合理的情況，會引發極為明顯的噪聲問題。此時，需要對電機的軸承和定子本身的測溫傳感器進行合理檢查，分析其基本狀態，確保電機軸承具有良好的潤滑性。若發現電機勵磁線圈出現了繞線不良的問題，應該積極地將勵磁線圈和殼體間的間隙控制得當，保證規避噪聲問題。

2.4 傳感器的故障問題及解決方案

若發現球磨機小齒輪軸承測振傳感器探頭磨損，在沒有及時處理的情況下，將會影響到球磨機的后續使用，甚至會導致測量的振動值存在誤差過大等問題，PLC 控制柜觸摸屏和DCS 的顯示振幅是10.44 mm。面對此類問題，應該積極關注小齒輪軸承的實際潤滑情況，同時還需要對測振儀顯示出的振動值加以判斷，依照具體的需要，可以進行復測。對于小齒輪的軸承測振傳感器相關的支座和探頭等加以檢查，若發現存在著被磨損的情況，應該積極將其更換。

2.5 DCS 故障問題及解決方案

由于DCS 編程程序并未積極地完善并優化，使個別工藝時間參數在設置的時候出現了偏大的問題，以至影響到DCS PID回路調節的時間，導致其逐步地延長，威脅到生產工藝的有效銜接。針對此類DCS 故障問題，應該將程序中的時間進行合理設置，轉變程序中時間設置不合理的地方，需要由原來的5 min 調節至2 min。

3 結語

溢流型球磨機屬于銅冶煉渣選礦系統中較為常用的設備，通過本文的概述，了解到此類設備的工藝設計及參數內容等，闡述了常見的故障問題，如機械問題、電氣問題、發熱問題及DCS問題等，細致概括了對應的解決方案，給同類型設備在其他選礦系統中的應用提供了相對有效的參考意見，也讓該類型設備在日常生產中的應用可合適地規避對應的故障和問題。