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∮3.6m×6m溢流球磨机存在问题分析及改造
发布时间：2013-04-04 09:09 来源：未知
安徽六国化工股份有限公司使用Ø3.6m×6m溢流球磨机处理磷矿石。该磨机自投入使用以来，处理量和细度均未达到设计要求，严重影响企业经济效益的提高。经过现场考察和查阅有关资料，并按四维破磨理论分析计算，提出了改造方案。
1、生产基本状况
磷矿石购进单位多，性质变化大，磷矿石硬度f=6～11，采用一段破碎，入磨矿石粒度较大，- 25mm占70%左右，最大块度80mm．选用∮3.6mx 6m橡胶简体衬板的溢流球磨机，设计装∮100mm，口80mm和∮60mm钢球各34t，平时按1 kg/t钢球单耗补加Ø100mm钢球，磨矿质量分数70%，溢流细度- 100目(即- 147μm)占80%左右，处理量65t/h，投产以来，实际处理能力未达到设计要求。据查该机生产运转报表，投产初期，加足钢球102t，处理量达65t/h左右，但磨矿细度-100目只占70%左右，后来磨矿能力越来越差。
2、存在问题分析
2.1设计问题
首先该系统为一段破碎，入磨磷矿石的粒度较大，因此不应选用冲击破碎能力差的橡胶筒体衬板。其次球磨机出料口流出矿浆中的粗颗粒中，粒度1 mm矿粒全部}昆入矿浆，大于1mm的粗颗粒长期留在筒圆筛中跳动，造成筛网磨损和部分粗颗粒又混入矿浆中，使磨矿溢流细度不能达标。
2.2球磨机存在问题
2.2.1给进料装置存在问题
如图1所示，下矿漏斗与水平给料管相连接处极易堵钢球和矿石，尤其是水平给料管的长短直接影响下料，水平给料管向进料口喂料，当钢球和矿石的充填率超过45%即距中心面约130mm时，超进料螺旋线顶线320mm以上，水平给料管中钢球和矿石下滑角度缩小，实际下料口大大缩小，无法正常下料，也无法将钢球及时推送入简体。
2.2,2出料口过大，送料螺旋高度太低
出料口口1100mm，送料螺旋高只有30mm．矿浆溢流高出螺旋50～70mm，矿浆实际充填率只有32%左右，若按要求装钢球102t，装球率38%，钢球综合充填率40%左右，这就大大减少了筒体中矿浆的装填量，减少了钢球研磨矿石（浆）的几率。同时，钢球综合充填表面高出螺旋线顶250mm左右，极大地影响了出料螺旋线的分级效果。
2.3现场操作存在的问题
实际生产中，未及时补加钢球，钢球实际充填率过小，长期在动态充填率25%≤n动≤30%状况下运转，再加磨矿质量分数过低，这些都是球磨机处理量和磨矿细度不能达标的重要原因。
3、改造方案
3.1改进给料出料装置，增加钢球综合充填率
按图2所示，增加给料器，进料口缩小为∮500mm×1000mm，内设双头高100mm螺距1000mm向简体内送料的螺旋，出料口缩小为e700mm×1200mm，内设两条高100mm螺距1200mm向简体内送料的螺旋，出料口外装一只用6mm铁板制作的内孔∮700mm/∮100mm×900mm的圆锥，隔仓由此补加钢球（棒），在圆锥面上均布∮30mm钻孔或宽25mm圆弧孔（隔仓前孔尽可能加大），但其孔的面积均占圆锥表面积的2/3左右，其中有2条高30mm，螺距800mm向出料口送料的螺旋。圆锥外表面紧固筛孔为1.0mm×1.0mm的筛网。并加大钢球，增加装球率，以减小橡胶筒体衬板的影响。
3.2将筒体隔成进出料两仓，提高磨矿能力
将简体隔成进出料两仓，进料仓长L=2.0m，如图3所示。用一圈等厚和一圈角形合金钢简体衬板替代此段筒体橡胶衬板，在角衬板上紧固01400mm筛孔面积不小于0.6m2的中央筛板，进料仓在按n动≤55%加∮125 mm、∮100mm和仍75 mm钢球各17t，平时按0.4kg/t单耗在进料口补加Ø125mm钢球，确保50%<1动≤55%。出料仓L厅3,9m加口80mm×90 mm，∮65mm×80 mm、∮50mm×65mm钢棒各30t，平时按0.4kg／t单耗在出料口补加∮80mm×90mm钢棒确保48%<n动≤54%。据计算磨矿能力大幅度提高，在确保磨矿溢流细度- 100目占80%以上的前提下，处理量达90t/h以上。
3.3加快转速大幅度提高磨矿能力和能源利用率
自各种磨机问世以来，国内外专家学者认定：磨机转速加快，能增加处理量和降低单耗，但其临界转速为极限转速，在此转速下，磨料和物料随着简体壁旋转，不产生下落冲击力冲击破碎物料。事实上若超过临界转速，紧靠简体的磨料和物料，受重力影响作垂直减速运动和受简体壁摩擦影响作水平加速运动。摩擦力系数小于l，取q2=0.25，当上抛到顶点的垂直速度为零时，它们也不可能随简体旋转，所对应的转速为极限转速。笔者研究认为，球磨机简体转速超过其临界转速10%左右时，处理能力最大，能源利用率最佳。
经四维破磨理论相关计算公式计算，在转速n1=17.25r／min的情况下，处理能力随钢球综合充填率的增加而增加，当钢球综合动态充填率n动= 430h，实际充填率为48%左右时(装钢球约125t)，计算负荷最大为1246kW，实际只有1100kW左右（这与橡胶衬板及其不等厚形状有关）。当n动=50%，相比实际负荷会小于1000kW。若转速加快到略大于临界转速，n3=1.013n临=23 r/min，处理量可由70t/h增加到149t/h，单耗由16. 8kWh/t下降到9.3kWh/t，计算负荷约为1385kW，实际不会超额定负荷。转速加快到n4≈1.1，2临=25r/min时，处理量可增加到170t/h以上，磨矿单耗下降到6.35kWh/t，实际负荷小于现转速n1=17.25r／min的负荷。加快转速可采取移到主轴承座，使大小齿轮的中心距增加约80mm，而增加小齿轮齿数，如中心距增大只允许增加4个齿，则n= 150÷(200÷27)=20.25r/min，n≈0.892n临，调速范围不大。在电机转速不变的情况下，在增加小齿轮齿数同时，减小大齿轮齿数，能将此球磨机转速加快到竹。=25r/min，小齿轮齿数增加9个齿为Z1=32，大齿轮齿数减小8个齿为22=192，则n4=150÷(192÷32)=25。若现场电机可以调换或因故障需要更换电机，也可采取增加电机转数来实施。电机转速换为n电= 200r/min小齿轮为易耗件，大齿轮不变，其调速范围较大，目前zl=23，n=200÷(200÷23)=23 r/min, ZL=24, 25,26。则球磨机转速分别为24 r／min，25 r/min和26r/min均可。
4、结语
综上所述，在加大钢球和增加钢球综合充填率和隔仓换简体合金钢衬板的基础上，加快转速，可大幅度增加处理量和能源利用率，实施上述改造约需投入80万元（不更换电机），在确保产品质量合格（磨矿溢流细度-100目占80%以上）的前提下，处理量可达140t／h以上。加上现一段破碎用电，其碎磨用电单耗可确保在lOkWh/t以下。显然，对现用球磨机实施上述增产节能降耗改造，经济效益可观。
三门峡富通新能源销售雷蒙磨粉机、球磨机等机械设备。
