優(yōu)化冬瓜山銅礦半自磨工藝參數(shù)的生產(chǎn)實踐

優(yōu)化冬瓜山銅礦半自磨工藝參數(shù)的生產(chǎn)實踐鄧禾淼【摘要】Thispaperintroducessomeproductionpracticesforimprovingthecapacityof①8.53mx3.96mSAGmillinDongguashanCopperMine,suchasincreasingthescreenporeareaofdischarge,increasingtheaddingballdiameterandthefillingratio.Ontheotherhand,theverificationtestswerecompleted,andtheexperimentalresultsshownthat:itsatisfiedtheproductionrequirementcompletelyundertheconditionoftheexistingSAGmill,grindingclassificationprocessandtechnicalconditions.Finally,somepracticalimprovementstooptimizestructureandinstallationmethodoflinerwereintroduced,theaddingsteelballdiameterwasdecreasedfrom200mmto150mm,theservicelifeoftheshelllinerswasextendfrom3.5monthsto5.5monthsandthesteelconsumptionwasresucedby25%aftershelllinerswereoptimized,whichsignificantlyreducethecostofproductionandthenoisefromSAGmilltosomeextent.%^提高冬瓜山銅礦①8.53mx3.96m半自磨機處理能力采取了一些措施,如增大出料篩孑L面積、增大補加球球徑及充填率.生產(chǎn)實踐表明，優(yōu)化后半自磨機可以滿足生產(chǎn)處理能力要求.另外，介紹了對半自磨筒體襯板結(jié)構(gòu)及安裝方式優(yōu)化的生產(chǎn)實踐,簡體襯板優(yōu)化后半自磨機補加鋼球球徑由200mm減小到150mm,半自磨機簡體襯板使用壽命由三個半月延長到5個半月以上,鋼球球耗下降25%,有效降低了選廠的生產(chǎn)成本及半自磨機噪音.【期刊名稱】《礦冶》【年(卷)，期】2017(026)003【總頁數(shù)】5頁(P24-28)【關(guān)鍵詞】半自磨機;處理量;球徑;簡體襯板【作者】鄧禾淼【作者單位】銅陵有色集團控股有限公司冬瓜山銅礦，安徽銅陵244031【正文語種】中文【中圖分類】TD952冬瓜山銅礦08.53mx3.96m半自磨機是我國首次引進的大型半自磨設(shè)備，電機功率4850kW，設(shè)計處理能力為542t/h，配備2臺05.03mx8.3m溢流型球磨機，并與0660mm旋流器組組成磨礦閉路循環(huán)，磨礦流程見圖1,半自磨機給料粒度為-250mm，設(shè)計排料粒度為-2.5mm占80%〔1-3〕。半自磨機設(shè)計轉(zhuǎn)速為11.04r/min，一般運行轉(zhuǎn)速為8.66-11.6r/min(轉(zhuǎn)速率為60%-80%)。半自磨襯板采用帶有橡膠襯墊的鉻-鉬鋼合金襯板，采用高/低聯(lián)合提升條形式安裝，此外半自磨機排料端襯板由錐型帶槽排料格子板和盲板、橡膠芯板組成，排出的礦漿由礦漿提升條排入與排料中空軸連接在一起的圓筒篩，圓筒篩篩孔為長圓形孔，長x寬為25.40mmx12.70mm。半自磨機設(shè)計鋼球充填率為8%~12%，設(shè)計綜合充填率為24%~30%，其中要求給礦中+150mm級別大塊礦石含量不小于20%，以保證有效的磨礦介質(zhì)。半自磨機鋼球采用鍛造鋼球，補加球徑為130mm，每天補加兩次，鋼球消耗約0.5~0.7kg/t原礦。冬瓜山銅礦半自磨機投產(chǎn)試運行期間，生產(chǎn)能力僅為設(shè)計能力的一般，通過半自磨流程考察發(fā)現(xiàn)，圓筒篩下產(chǎn)品粒度較細(xì)，較高時-0.074mm含量達(dá)50%，遠(yuǎn)高于設(shè)計-0.074mm含量20%；返砂量小，僅25t/h。針對半自磨機處理量不達(dá)標(biāo)、產(chǎn)品細(xì)度高、返砂量小等問題，通過分析礦石粒度、礦石硬度、頑石累積、襯板形狀、磨礦介質(zhì)、充填率等因素對半自磨機工作的影響，最終采取調(diào)整襯板篩孔大小、磨礦介質(zhì)及充填率等措施，使半自磨處理能力逐步達(dá)到生產(chǎn)要求。1.1增大出料篩孔面積半自磨機采用的格子襯板是剖面為退八字錐形孔，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)這種襯板格子孔不利于聚集在排礦端的難磨粒子及時排出，導(dǎo)致礦石在磨機內(nèi)停留時間長，使得半自磨排料粒度細(xì)，返砂量小。為此，通過切割將出料端一半篩孔相鄰筋切掉，將篩孔面積增加25%，返砂量增加一倍，同時返砂皮帶中-70mm礦量明顯增多，但-12.7mm以下含量并沒有明顯變化，半自磨處理能力由290t/h提高至350t/h⑴。1.2增大鋼球球徑及充填率投產(chǎn)初期半自磨磨礦介質(zhì)選用抗沖擊性能較好的多元合金鑄造鋼球，但鑄造鋼球仍有較嚴(yán)重的破碎現(xiàn)象，較多的碎球影響半自磨的磨礦效率，為此一方面將鑄造鋼球改為鍛造鋼球，從而大大降低了鋼球的破碎率，另一方面，定期清除返砂皮帶上的碎鋼球，使半自磨排出的碎鋼球不再進入磨礦循環(huán)，進一步提高了半自磨的磨礦效率。為實現(xiàn)半自磨機處理能力達(dá)到設(shè)計要求，進行了逐步增大鋼球球徑及充填率的工業(yè)實踐，2006年11月開始，將鋼球球徑從130mm逐步加大到180mm，并調(diào)整磨機綜合充填率（鋼球充填率為12%），使半自磨處理能力穩(wěn)定在500t/h，與設(shè)計處理能力接近，同時半自磨機排礦粒度也取得較大改善，半自磨返砂量約15%、半自磨機排礦中-0.074mm含量由投產(chǎn)初期的50%降到30%，生產(chǎn)情況逐漸好轉(zhuǎn)，增大鋼球球徑各階段半自磨機處理能力見表1。2008年4月，半自磨機變頻調(diào)速器發(fā)生故障，開、停車時，鋼球砸襯板和鋼球砸鋼球的響聲較大。為了避免饑80mm大鋼球被壓條提升拋落砸筒體襯板，用高出襯板80mm壓條替代原來高出襯板160mm的壓條，開、停車時，鋼球砸襯板和鋼球砸鋼球的響聲減小，但處理量只有460t/h。2010年4月又增大鋼球球徑，改用0200mm鋼球，處理能力增加到550t/h，半自磨處理能力達(dá)到設(shè)計要求。生產(chǎn)中半自磨機補加0200mm鋼球雖然處理能力能達(dá)到生產(chǎn)要求，但隨之帶來鋼球砸襯板嚴(yán)重致使筒體襯板壽命短僅為兩個半月、半自磨機比功耗高、球耗高、半自磨機產(chǎn)品中過粉碎粒級含量高、因襯板碎裂導(dǎo)致半自磨機筒體螺栓孔變形嚴(yán)重等一系列生產(chǎn)問題。鑒于此，委托洛陽礦山機械工程設(shè)計研究院對冬瓜山處理的礦石進行了JK落重試驗、SMC試驗和球磨功指數(shù)試驗，以驗證半自磨機在設(shè)計的鋼球球徑(0130mm)和充填率下是否能夠滿足生產(chǎn)對半自磨機處理能力的要求，試驗結(jié)果見表2。將表2試驗結(jié)果及冬瓜山銅礦08.53mx3.96m半自磨機運行參數(shù)代入中信重工選型數(shù)據(jù)庫計算軟件進行模擬計算，計算結(jié)果見圖2。由圖2模擬結(jié)果可知，在半自磨機的最大鋼球直徑為125mm，鋼球充填率為12%時，半自磨機的處理量為515t/h，此時半自磨機的運行功率為4400kW，由于電機的額定功率為4850kW，且半自磨機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，因此可以通過提高半自磨機的鋼球充填率來提高磨機的處理量，故又在不改變其他磨礦條件，僅將鋼球充填率增加至14.5%進行模擬計算，結(jié)果見圖3。由圖3模擬結(jié)果可知，在不改變其他磨礦條件，僅將鋼球充填率由12%增加至14.5%時，電機輸入功率為4650kW，半自磨機排料端篩下產(chǎn)品粒度T80=1.693mm，半自磨機磨機處理能力為542t/h，即13000t/d，滿足設(shè)計處理能力。由磨機中鋼球運動規(guī)律可知，半自磨機在運轉(zhuǎn)時，鋼球被提升條提高到某一高度瀉落或拋落，進而以一定的速度對待磨物料產(chǎn)生沖擊、研磨而粉碎物料，如果鋼球落點過高或過低，都會影響磨機工作效率〔4-6〕。鑒于此，對半自磨筒體襯板的進行了一系列的改型優(yōu)化研究。3.1提升條安裝方式及提升高度冬瓜山半自磨機筒體襯板為高-低-高的聯(lián)合形式布置，提升條高度H為105mm，筒體襯板結(jié)構(gòu)如圖4所示。經(jīng)襯板模擬軟件對半自磨機內(nèi)物料及鋼球運動軌跡仿真研究分析可知，在裝有該襯板的半自磨機內(nèi)部，有鋼球沖擊襯板的情況，從而降低磨礦效率及襯板的過早損壞。為此，通過模擬分析，最終將襯板提升條按照高-平-高的形式布置，即襯板安裝方式為背靠背式，并將提升條高度H提高到200mm，如圖5所示。3.2筒體襯板面角筒體襯板面角是指襯板提升條輪廓線的夾角，如圖6所示，a為筒體襯板面角，H為襯板提升條高度。筒體襯板面角是決定鋼球運行軌跡的關(guān)鍵因素之一，筒體襯板的面角越大，鋼球被襯板提升的高度越低，鋼球撞擊襯板的概率就越??；反之筒體襯板的面角越小，鋼球被襯板提升的高度越高，撞擊襯板的概率就越大，由此可見，合理的筒體襯板面角使鋼球落在磨機的〃趾部”區(qū)域，這樣既能使鋼球的沖擊破碎效果達(dá)到最大化，又能避免鋼球?qū)σr板直接造成沖擊破壞〔7-10〕。利用襯板模擬軟件模擬分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)筒體襯板面角為26°時，鋼球不再撞擊襯板，故根據(jù)模擬結(jié)果對半自磨機筒體襯板面角進行優(yōu)化，將筒體襯板面角由原來的23°增大到26°。3.3筒體襯板襯板優(yōu)化后現(xiàn)場使用情況從2014年底更換優(yōu)化后的襯板后，半自磨機運行情況見表3。由表3可知，半自磨機處理能力穩(wěn)定在550t/h的情況下，半自磨機補加鋼球球徑由200mm減小到150mm，有效降低了鋼球砸襯板的情況，從而大大提高了襯板的使用壽命，半自磨機筒體襯板使用壽命由優(yōu)化前的三個半月提高到5個半月以上，提高了57.1%，同時鋼球球耗由0.792g/t降低到0.594g/t,下降幅度達(dá)25%，從而有效降低了選廠的生產(chǎn)成本。此外，由于鋼球球徑減小以及避免了鋼球砸襯板的情況，從而使半自磨機噪音降低。冬瓜山銅礦08.53mx3.96m半自磨機通過增大補加球球徑的方式解決了處理能力不達(dá)標(biāo)的問題，但隨之帶來鋼球?qū)Π胱阅C襯板沖擊大，縮短襯板壽命、比功耗高、球耗高、半自磨機產(chǎn)品中過粉碎粒級含量高、因襯板碎裂導(dǎo)致半自磨機筒體螺栓孔變形嚴(yán)重等一系列生產(chǎn)問題。在JK落重試驗、SMC試驗、球磨功指數(shù)試驗的基礎(chǔ)上對半自磨機處理能力進行了模擬驗證試驗，試驗結(jié)果表明半自磨機在現(xiàn)有半自磨設(shè)備、合理流程及工藝條件下，可以滿足生產(chǎn)需求。半自磨機筒體襯板優(yōu)化后，在滿足半自磨機處理能力的情況下，半自磨機補加鋼球球徑由200mm減小到150mm,并提高了襯板的使用壽命，半自磨機筒體襯板使用壽命由優(yōu)化前的三個半月提高到5個半月以上，鋼球球耗下降25%，同時有效降低了選廠的生產(chǎn)成本及半自磨機噪音?！?〕鄧禾淼.冬瓜山銅礦提高半自磨機處理能力的生產(chǎn)實踐[J].有色金屬(選礦部分)，2010(4):36-38,42.〔2〕李冬.大型半自磨機在冬瓜山選礦廠的應(yīng)用[J].礦業(yè)快報,2008(12):107-108.〔3〕段希祥,肖慶飛.碎礦與磨礦[M].3版.北京：冶金工業(yè)出版社，2012:162-178.〔4〕肖慶飛,王肖江,趙紅芬，等.冬瓜山銅礦磨礦提質(zhì)增效降耗的應(yīng)用研究[J].礦冶,2016,25(3):17-20.〔5〕王明欣.半自磨工藝對濕式自磨機襯板的影響及改進[J].金屬礦山,2003(09):60-61.〔6〕司亞梅，呂一波.磨機中磨礦介質(zhì)的運動規(guī)律[J].中國非