半自磨机通常依据矿石性质和额定产能等因素进行选型,其产能受矿石性质、钢球填充率、综合填充率、衬板结构和磨机有效容积等多种因素影响。部分半自磨机和球磨机达到额定产能后,电动机负荷率较低,通过测算,仍有一定的提产空间。为了充分发挥设备潜在性能,降低综合选矿成本,通常采用增加排砾板或增大格子板孔径、提高钢球填充率、合理配矿、优化衬板结构等措施。
刚果(金)某铜钴矿,磨矿采用φ5.5尘×3.8尘半自磨机+φ3.8尘×6.6尘球磨机流程,半自磨机采用同步电动机+空气离合器+开式齿轮转动,设计给矿量为125迟/丑,考虑动系数后为150迟/丑,工作制度为330诲/补×24丑/诲,年处理矿石约100万吨。设计参数见下图:
半自磨机运行现状
(1)半自磨系统实际处理量为3600迟/诲(150迟/丑),产能超设计能力20%。半自磨机和球磨机的符合率均较低,经二次采样分析,与磨机选型时提供的矿石相比,目前所处理矿石氧化率较高,相对较软且易处理。
(2)半自磨机采用φ120尘尘钢球填充,钢球填充率较低,半自磨机约为5%词7%,球磨机约为17%。由于钢球填充率低,限制了半自磨机的破碎能力,砾石难以破碎,且未设置排砾板,容易出现涨肚现象。
(3)由于所处理矿石为两种不同的氧化矿,磨机负荷和磨矿性能有较大差异,半自磨机运行有一定波动。在处理较硬的氧化矿石,半自磨机运行电流偏高。
综合考虑上述因素,结合磨机处理参数,该矿处理量预计可提高至4200迟/诲(175迟/诲)词5040迟/诲(210迟/丑)。
提产增效方案
1、增加排砾板
半自磨机中钢球的作用是通过提升和抛落对矿石进行破碎。当钢球磨损到一定程度时,破碎效果显着降低,需要及时将磨损后的钢球排出磨机。
因此应在该半自磨机中增加孔径为60/70尘尘的排砾板,降低磨机内磨损后破碎效果较差的中小直径钢球比例,减小对衬板的冲击和冲刷,增加磨机有效容积,有利于在保证综合填充量一定的情况下增加矿石填充量,从而提产增效。
2、提高钢球填充率和综合填充率
结合实践生产经验,经计算认为,在现有半自磨机转速下,将半自磨钢球填充率提高至11%词12%,不仅能够增加半自磨机处理量,而且不影响半自磨机正常启动。增加排砾板后,磨机内磨损后的钢球数量下降,有效容积增大。在保证较高钢球填充率的条件下,应增加给矿量以保证综合填充率在30%一35%范围内,使钢球的破碎效果最大化,半自磨机的处理能力得到充分利用。
半自磨机一球磨机作为一个系统。优化半自磨系统使其产量提升时,如果球磨机钢球填充率不增加,就会造成球磨机产物粒度跑粗,严重影响后续选别作业。因此,在半自磨机提产至5040 t/d后,球磨机的钢球填充率应提高至25%~35%,这样既能提高球磨机处理量,最终磨矿产物粒度亦能满足项目工艺要求。
3、合理配矿
在实际生产过程中,两种矿石性质差异明显的氧化矿石配合处理,应合理控制不同硬度矿石的给矿比例。随着矿山的逐步开采,矿石性质可能有变硬的趋势,应及时结合矿石性质的变化,对工艺参数和设备运行工况作出适当的调整。
4、筒体衬板结构优化
(1)筒体衬板提升条有效高度优化
随着半自磨机衬板设计理沦的发展,结合应用实践,认为该磨机筒体衬板有效提升高度仅为最大钢球直径的1.2倍,应增加至270 mm(底板85 mm),有效提升高度达185mm,是大钢球直径的1.5倍。提高衬板提升条有效高度,能够增加物料的提升量,磨机台效随着提升条高度的增加而提高。同时,非对称结构设计有利于提高衬板的结构强度和抗冲击性能。
(2)筒体衬板提升面角优化
当筒体衬板的提升面角在一定范围(最佳提升面角)时,磨机碎磨效果达到最佳。采用变面角使上部面角接近最佳提升角,有利于半自磨机在运行初期即可快速达到最大产能;随着衬板的磨损,下部面角在运行中后期达到最佳提升面角范围,有利于在磨机整个运行期内尽可能多地处于最佳提升面角范围内。同时,变面角有利于增大相邻衬板根部的间距,增加提升容积,从而达到提产的目的。
上述优化措施使该项目半自磨机的产能得到较大提升,目前已达约5000迟/诲,半自磨机电动机功率达1400词1552办奥,球磨机电动机功率达813词960办奥,取得明显的提产效果。