Serial No.358
Feb.2001
矿 业 快 报
EXPRESS INFORM ATION
OF M INING IN叫 STRY
甚 第 358期
2001年 2月 第 4期
· 新技术 新产品 ·
球磨机 自动加球
马 戈 托 克 斯 (Magotteaux)公 司 是 一 家 铸
造集 团公司 ,向全球供应高质量的铸造磨介、磨
矿机套筒、采矿设备磨损部件、水泥、成套机组。
在选矿控制设备和磨矿专业设施方面,公司研
究开发出了和磨矿方法有关 的球磨机 自动加球
设备 。
1 自动加球机
在磨球 尺寸为 12.7~127.0mm 范 围下作
业时 ,自动加球机按要求加人比较少的磨球 ,通
常为 100kg,而不是平时手工加球 系统 下 比较
多 的磨球 (1000~lO000kg)。和 以前根据磨损
率的历史数据来控制加球量不同的是,马戈托
克斯公司开发的 自动加球设备是在动态的磨球
损耗率的基础上控制加球量 ,即通过持续不 断
地监控球磨机的转动功率、进料率和磨球的损
耗 ,该系统计算出适当的磨球添加率,以保证最
大限度利用球磨机的动力,由此通过功率控制,
优化磨选效率 ,减少人为因素,并实时调校与球
磨机给料磨蚀性有关的磨球损耗率。
该设备
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
为一个安装简便的独立体,由
4个部分组成 :①一个直径为 2.13m 的圆筒形
橡胶衬里的磨球储仓 ,有 4个支脚 ,容量为 lot。
将储仓再加一个 305mm 高的环套 ,可使容量
增加 4.7t;②重 型电磁振动给料器,特别适用
于处理特定尺寸的磨球 ,将磨球从储仓排出。给
料器 的控制开关位于电源的终端;③通过一个
活动式人 IXl,将磨球喂进储仓。储仓 吊挂在 3个
容量 为 567kg的装载槽上 ,有一个用于称重的
电子测重模块;④ 自动加球机的功能由逻辑程
序控制器控制 ,该控制器通过现场显示器与现
场作业人员保持联系,用远程计算机跟踪球磨
机功率来计算添加率 。
自动加球机可在最少的人员操作下持续不
断地作业,操作人员所要做的只是定期补充磨
球 。远程计算机决定何时需要添加磨球 ,并将指
令传给现场作业的设备。培球添加循环如下 :①
将现场逻辑程序控制器调为起点 ;②储仓的测
重模块测 出进人储仓 的磨球达到预定重量(通
常为 lOOkg)时 ,振动器停止作业 ;③逻辑程序
控制器里记录有固定 的磨球加人重量 ;④储仓
磨球没有用完时,倾倒 口是关闭的,用完时才打
开 ;⑤最后 ,远程计算机记录下磨球的重量 。
自动加球系统内还带有检测及警报装置 ,
以测定和校正错误 ,包括外部材料堵塞磨球流
动和空仓 f青况 ,警报会显示在计算机屏幕上,提
醒操作人员 。
通常情况下 ,操作人员是通过计算机与 自
动加球机接触的。但如果通讯失灵 ,自动加球机
可在独立模式下 ,不限定时期地进行作业,并 自
动在逻辑程序控制器 中储存下所有作业步骤 ,
直到通讯恢复。
2 自动加球的控制
以前的加球控制是假设磨球损耗率是恒定
的 ,但在矿物研磨应用中并非如此。在研磨时 ,
磨球损耗率是与磨介的性能、矿石的矿物属性
和球磨机的内部作业条件相关的。在介质的冶
金性能保持不变时,矿石 的矿物属性和球磨机
内部作业条件也会发生变化 ,因此,认为磨球损
耗率随时发生改变是有道理的,为均衡这一变
化 ,加球率也应相应改变 ,难点在于即时预测磨
球损耗率。
球磨机的转动功率是磨球量及其他一些 因
素的函数 ,这些 因素包括矿浆密度、球 磨机 速
度、套筒设计及寿命 、磨介密度等 如果其他参
数不变,那么 ,球磨量就可由球磨机的转动功率
计算得出。
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总第 358期 矿 业快报 2001年 2月第 4期
试验
表
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明,由于矿石构成引起的作业条件
的改变(如矿浆密度 、矿石粒度或循环负载),或
操作人员的人为影 响,使得其他参数并非为恒
值 。因此 ,自动加球机的控制方法,考虑磨球损
耗率随时改变及球磨机转动功率与球量相关的
因素,对加球控制采取动态方式 。
在球磨机作业时,自动加球程序使用磨球
损耗率 (以g/kWh计)来计算球磨机 内磨球数
量的减少 。在需要一个预设的磨球数量时,自动
加球机会加入称好重量的磨球 。
自动加球机用功率读数来持续调整磨球损
耗率 ,在程序 中设定一个 目标功率值 ,这一功率
值与处于所需要球量 时的转动功率值相对应,
如果实际转动功率高于 目标值,程序就假设球
量过高,而磨球损耗率过低,只能加入少量的磨
球 ,以减少球量 ,反之亦然 。因此 ,磨球损耗率值
的调整是与功率偏差值和持续时间相关的。
使磨球损耗率的改变过大或过快都是很危
险的,因为球磨机转动功率不仅与球量有关,更
与其他 因素有关,所 以对损耗率的量值和控制
程序的变化要进行限制。模型试验安装显示 ,恰
当设置损耗率的参数相当重要。
3 工业性 能
已成功运行的两套样机说明了 自动加球机
标准设计的可靠性与其控制方法的实用性
在科迪 尔科公司位于智利的 E1 Teniente
铜矿 ,其选矿部分有 12条生产线 ,处理能力为
j万 t/d左右矿石 。在第七生产线安装了一台
样机 ,该生产线有 8条研磨回路,每条 回路有一
个 144.3m×7.3m 的溢流管球磨机在一组水
力旋流器带动下闭路作业。
这一回路的球磨机是在固定给料率下作业
的,以达到 150um通过 率为 76.5 的研磨 目
标。 目标磨球量为 38 ,转换成转动功率则为
2,145kw (视 套 筒 使 用 寿 命 而 上 下 波 动
32kW) 自动加球机设定加入球量为 100kg,通
常每天 10~1 5次 。在控制程序下 ,损耗率的最
大值为 50g/kWh,最小值为 30g/kWh。1 998年
9月~1 999年 6月收集的选厂作业数据显示 ,
18
安装 了自动加球机的第 7生产线的产量与第 2
~ 6生产线相等,但使用了更少 的磨球,见表 1。
襄 l E1 Teniente—Colon选 厂 作 业数 据
线 转动
/k
孵
W 繁暂(<1 蝴/k
24 6 2084 1 70.2 53g 76 48 1 2 25
选厂工作人员定期测量 自动加球机的球量
百分比和数据 ,与其他测量工作进行得较少的
球磨机相比较 ,装有 自动加球 机的球磨机标准
偏差为 1.4 ,而其他没有装的为 3.0 。
在美国位于明尼苏达州北部的 Minntac铁
矿(铁燧石),选 厂有 1 6条磨矿 生产线 ,年处理
量约为 5万 t,生产 1 580万 t的球团矿 。每条生
产线有一台棒磨机 ,一 台初磨球磨机和一 台中
磨球磨机 ,用水力旋流器和振动筛进行分级,三
段磁选 ,最终的硅石品位通过硅浮选取得。
自动加球机安装在第 1 7生产线 的中磨球
磨机上,该生产线是第三段磨矿生产线中的一
条 ,1997年 8月 ,机组升级成 目前的配置。虽然
Minntac的生产流程很复杂,要控 制中磨球磨
机的作业条件很困难 ,但设备的机械可靠性一
直相当出色 。实际上,自动加球机已教用于取得
多个功率 目标值 ,在中磨球机上对不 同功率 目
标值 的试验说明,球磨机在较低转动功率下作
业 ,产量并没有受到明显的影响 。将第 17生产
线的作业数据与其它第三段没有装备 自动加球
机的生产线相比较,说明第 17生产线可在一个
明显低得多的 目标功率值下作业 ,而对产量没
有负面影响 ,也就是说 ,如果所有中磨球磨机 以
降低的功率作业,会大大节约电能(见表 2)。
襄 2 Minntac选厂生产作业数据
生产线 转动
/k
功
W
卓
/
给
t~
料
tt
率
- ~
撮
t--
耗
I
— — — — —
注:l7为加球机生产线、13~18为投有加球机生产线。
*仅为第 13、16、18生产线冉勺唐球损耗
4 结论
总的来说,自动加球机始终将球磨机的加
球量保持在最佳 的 50kg以内 ,(下转第 22页)
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总 第 358期 矿 业快报 2001年 2月第 4期
即黄铁矿表面的磷酸铁可以控制氧化过程 。
在选矿方面,磷酸盐已被用作抑制剂、矿泥
的分散剂、矿物悬浮液的稳定剂、某些金属离子
的沉淀剂 以及硬水的软化剂。线型多磷酸盐的
这种综合性能力可 以用于矿物浮选 ,以防止矿
物披金属离子意外地活化。
说 明:多磷酸盐钠 :Na + PnO。 + ;羟基磷
灰石 :Ca5(PO‘)3OH。
孙 时 元 译 自《Minerals Engineering》
2000,No 10—11,P1O19~ 1035
· 在新程序中使用的试验样品与传统邦德
试验的第一阶段一样多(700cc)
· 确定模型参数的试验仅有 3个或 4个磨
矿循环 。
· 传统邦德试验所 固有 的难度被减少 ,并
且不需要熟练的工作人员 。
· 在计算模型参数之后 ,就有可能获得不
同的功指数值
孙 时 元 译 自《Minerals Engineering》
2000,No 6,P673~ 677
利用累加动力学模型的邦德可磨性试验的模拟 利用矿浆和矿物表面脱氯进行矿物浮选分离
利用邦德可磨性试验可为设计工业磨矿回
路提供基本数据。通过邦德可磨性试验可以确
定一种矿石的邦德功指数。功指数是很重要的,
但它的确定很费时间,并且需要熟练的工作人
员和 1Okg特别的给矿样品。而且要将邦 德磨
矿试验与传统的分批磨矿试验联系起来 在这
项研究中,邦德可磨性试验的计算机模拟是利
用累加动力学模型进行的。标准邦德可磨性试
验程序被用来确定 6个样品的实际功指数。也
进行了分批磨矿试验,以确定模型参数 在模型
确认之后,进行 了计算机模拟,并将结果作了比
较 寿!I用推荐的模拟程序和传统邦德试验所得
到的功指数值之差为一2.68 ~4.01 所推荐
的利用累加动学模型的模拟程序具有下列若干
优点:
这是具有不同矿物学特性的矿物进行分离
的一种方法 。该方法包括利用一种惰性/非氧化
气体和/或一种还原/脱氧剂,来调和台有有价
硫化矿物和非硫化脉石矿物的细磨矿浆或浮选
精矿矿浆。调和矿浆是为了达到可控制的溶懈
氧含量或 电化学还原电位 ,以有利于有价硫 化
矿物和非硫化脉石矿物的分离。可以将足够量
的惰性/与非氧化气体和/或还原/脱氧剂添加
到矿浆 中,以脱除更多的非硫化脉石矿物,或者
改善有价硫化矿物和非硫化脉石矿物之间的选
择性。(美国专利 6036025号)
孙 时 元 译 自 《Minerals Engineering》
2000,Vo1 13,No 8~ 9,P987
~ 988
(上接第 18页)优化球磨机 的研磨效率。工业试
验证 明自动加球机使操作人员的工作量降至最
少,只需定期装满磨球储仓。加球率控制在操作
人员选定的目标功率下,磨球损耗数据和球磨
性能数据可即时获得 通过降低 因磨球加入量
不稳定而 引起的产量减少 ,确定磨球最佳加人
量 ,降低经济损失。
粱艺鹤 译 自{MINING Magazine)Oct 2000
李 林 校
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