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大型球磨機的節能設計及參數優化節能

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大型球磨機是選礦廠常用的選礦設備,同時也是能耗較高的設備,對大型球磨機進行節能設計及參數優化設計,對降低選礦能耗,提高選礦效率具有重要意義。

一、大型球磨機節能設計

大型球磨機主要從啟動方式、潤滑方式、軸承類型、襯板結構及形式、球磨機轉速率等方面考慮節能設計。球磨機由河南紅星礦山機器有限公司制造,在節能設計方面有許多特點,生產中設備必須保證按照設計要求運行。

大型球磨機

1、啟動方式設計

軟啟動-氣動離合器。實現同步電動機—球磨機的分段啟動,并可使電動機實現空載啟動,達到穩定運行速度時,再使離合器結合,啟動球磨機。這樣可使電動機本身啟動時間縮短,啟動容易,減少啟動電流對電網的沖擊,也減小球磨機的裝機功率。

2、靜壓軸承及靜動壓軸承設計

以動靜壓混合潤滑軸承代替普通軸承,這是目前大型球磨機的常用設計。三山島金礦新立選礦廠MQY5.5m×8.5m球磨機主軸承采用純靜壓軸承。

(1)在球磨機啟動前,利用潤滑油的高壓力將軸頸浮起0.2~0.3mm,可大大地降低啟動負荷,然后啟動,這樣可使軸頸與軸瓦被外界供給的、具有一定壓力的承載油膜完全隔開,啟動以后,當軸頸達到足夠轉速時,即利用動壓潤滑軸承工作。

(2)在球磨機停機時,讓壓力油使軸頸浮起緩慢落于軸瓦上,以免擦傷軸瓦。這樣可保證軸頸在純液體摩擦下啟動工作。摩擦阻力小,功率消耗小,傳動效率高。

大型球磨機

3、襯板結構設計

螺旋(波形)襯板替代普通襯板、新型耐磨輕襯板應用、橡膠襯板應用也一定程度體現出節能優勢。球磨機的襯板使用壽命與礦石性質、磨礦現場工況、襯板結構及材質等等有很大的關系,因此同一批次的襯板,實際使用壽命并不同步。分批次更換襯板更節能。三山島金礦新立選礦廠球磨機襯板為廠家配置的波形襯板,總質量約160t,其中筒體襯板約128t,筒體3段(以法蘭為界) 襯板及端襯板的磨損同期差異較大,其中一段與三段及出料端襯板相差2個月,因此一套球磨機襯板分4次更換,使球磨機整個負荷減少約30t,減輕了運轉負荷約5.0%,磨機運轉功率降低了約1.5%。

大型球磨機

二、球磨機轉速及轉速率優化節能

球磨機轉速率指球磨機工作轉速與其理論臨界轉速之比。球磨機轉速率對磨礦能耗影響較大,在一定范圍內,球磨機轉速率提高,磨礦能耗增大,但處理量有一定程度的增加。同樣,球磨機轉速對磨礦生產率的影響,國內外已進行了很多研究工作。

一般當裝球率保持一定時,磨碎礦石的有功功率隨球磨機轉速率不同而變化,因而也相應的影響到球磨機生產率。但總的來說,當前制造規定的球磨機轉速率大致在69%~85%,多數在80%以下,球磨機轉速偏低,很難達到很高的生產率。中國某些選礦廠的經驗表明,適當提高球磨機轉速,其產量一定提高,但增加幅度不大,而且能耗與襯板的消耗十分嚴重,同時球磨機振動也加劇。選礦廠球磨機轉速率為75%,因為大型球磨機一經設計制造與安裝,球磨機的轉速就已經確定了,生產中重新調整速比的代價很大,因此這里只作一個簡單的論述。

大型球磨機

三、磨礦自動化及磨礦系統臨界負荷節能

大型球磨機負荷和運行狀態是選礦生產更關注的設備信息,同時也是磨礦控制的關鍵。磨礦自動化技術能保持球磨機穩定在運行狀態,即球磨機臨界負荷,對于提高大型球磨機運行的穩定性、經濟性和節能降耗有著重要意義。

選礦廠主要采用了北京礦冶研究總院研究的基于球磨機表面振動檢測的球磨機負荷在線分析系統,該系統可獲取轉動中球磨機內物料的運動信息,分析襯板和提升板的磨損,優化球磨機操作參數,減少磨礦作業的鋼耗及能耗。利用該系統的協助,選礦廠合理匹配球磨機循環負荷與球磨機能力,根據工藝要求控制球磨機循環負荷降低10%~15%;根據當前的工況,確定了合理的磨礦時的球荷-球磨機臨界容積百分數,球磨機充填率由35%降29.5%,球磨機臺效提高約5.0%。

通過對大型球磨機的節能設計及參數優化設計,提高了球磨機的臺效,降低了選礦成本,實現了節能降耗的目標,具有很好的經濟效果。

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