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φ1500×7000溢流型球磨机功率确定

时间:2020-02-10 05:19:59

摘 要:在选矿生产中,用于磨矿作业的磨矿设备主要是球磨机、棒磨机和自磨机,其中应用最多的是格子型和溢流型球磨机。φ1500×7000溢流型球磨机是一种小型非标准管型磨机,对于非标准球磨机来说,磨机功率确定是设计的关键。通过介绍了该球磨机功率的确定方法,并结合现场运行情况,验证方法的合理性,为类似规格的非标准球磨机功率确定提供了借鉴和参考。
  关键词:球磨机;功率;溢流型;设计;确定
  球磨机是一种常见的磨矿设备,磨机功率的确定是设计的关键,磨矿作业所耗费的电能在选矿厂的电耗中占有很大比例,据统计约占选矿作业能耗的30~70%。因此正确计算和选择磨机的主电机,对节约能耗有很大意义。此外,研究磨矿功耗对磨矿作业的自动控制、产量计算、最优化磨矿工作条件的确定都有意义。
  1.磨机简介
  φ1500×7000溢流型球磨机是为萝北云山碳业有限公司6万吨/年中、高碳石墨生产线项目磨浮车间配置的中间产品再磨开路磨矿设备,进料粒度-3mm,料浆浓度19.37%,给矿量42.64m3/h。此设备使用环境:海拔81m,环境温度-32℃~34℃,相对湿度53%~82%。φ1500×7000溢流型球磨机主要参数见表1。
  表1 φ1500×7000溢流型球磨机主要参数
  项目名称
  参数
  磨机筒体直径/mm
  1500
  筒体有效长度/mm
  7000
  磨机有效容积/ m3
  9.3
  筒体工作转速/(r/min)
  26.45
  介质填充率/%
  35~40
  最大装球量/t
  20
  2.主要参数选取与计算
  2.1 磨机介质装入量
  磨机介质(一般为钢球)装入量的多少对磨矿效率有一定的影响。装钢球少,磨矿效率低;装钢球过多,在运转时,内层球又产生干涉,破坏了钢球的正常循环,磨矿效率也要降低。合理的介质装入量可按下述关系确定。对于湿式格子型球磨机:φ=40%~45%;对于溢流型球磨机:φ=35%~40%;对于干式格子型磨机和管磨机:φ=25%~35%。φ1500×7000溢流型球磨机的长径比大于2,也可称之为管磨机,因此填充率取φ=35%。磨机介质装入量可用式(1)计算。
   (1)
  式中,G为磨机介质装入量,t;γ为介质的容积重,t/m3,对于钢球:γ=4.5~4.8,取4.65;φ为钢球填充系数;D为磨机有效内直径,m;L为磨机筒体长度,m。将γ、φ、D、L等值代入式(1),得G=20t。
  2.2 磨机功率
  磨机所需的功率与磨机的转速成比例的增长。因此转速大,球升得高,落差大,所需的功率也大。但是当转超过一定的限度时,尤其达到临界转速时,球的落差反而减小,所以其所需功率也小了下来。也就是说,磨机生产率达到最高时刻的所需功率为最大功率。
  目前,计算磨矿需要功率的公式比较多,并且有争论。综合上述情况,可用式(2)计算磨矿的需要功率:
   N=0.75GC (2)式中,N为磨机需要功率,kW;G为磨机装入介质量,t;C为系数,查表2;D为磨机有效内直径,m。表2中,没有φ=35%对应的C值,采用插值法计算,按式(3)计算。
  表2 C值
  钢球
填充率/%
  10
  20
  30
  40
  50
  大钢球
  11.9
  11.0
  9.9
  8.5
  7.0
  小钢球
  11.5
  10.6
  9.5
  8.2
  6.8
  注:一般把直径大于50mm的球叫大球。
  φ=9.9-[(9.9-8.5)/(40-30)] (40-30) (3)
  计算(3)得C=9.2,将G、C、D等值代入式(2),得N=169kW。
  2.3 主电机
  磨机筒体直径小于2100mm或电动机功率小于400kW,采用高启动转柜的Y系列及JR型异步电动机驱动,中间通过一级减速机并用联轴器连接。因此,主电机选用功率为180kW的JR136-8异步电机。
  3.现场运行情况
  φ1500×7000溢流型球磨机的主电机实际运行电流为29.6A,为额定电流的80%。此设备已运行近半年,运行平稳,产量和粒级达到设计标准和设计规范,完全满足选矿系统运行要求。
  4.结论
  通过φ1500×7000溢流型球磨机的磨矿生产实践,证明上述磨机功率确定方法与实际生产运行是相符的,而且比其他确定方法确定的功率要小些,计算方法合理可靠,为类似规格的非标准球磨机功率确定提供了借鉴和参考。
  参考文献:
  [1]孙长泉,孙成林等.选矿厂工艺设备安装与维修[M].北京:冶金工业出版社,2012.
  [2]马华麟.现代铁矿石选矿[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2009.
  [3]孙时元.中国选矿设备手册[M].北京:科学出版社,2006.
  [4]张启溶.选矿设计手册[M].北京:冶金工业出版社,1988.
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