要想更好地认识磨矿过程的能耗,首先要了解能量的损失过程。物料的破碎过程,就工艺特征而言,是一个粒度减小的过程。从力学实质看,磨矿过程是一个功能转变的过程:磨矿机械对矿石做功,功转变为矿石的变形能,破碎后成为表面能。而从能量消耗上看,在介质破碎物料的过程中所出现的破碎损失功占了绝大多数的比例,最终形成磨矿产品的表面能仅约为总能量的l%左右 。所以,磨矿作业的节能降耗大有潜力可挖。
球磨机节能降耗途径可从以下几点考虑:
1.磨矿机在空转时仍要将介质举升到同样的高度,而且由于空转时介质重心低,负荷的旋转力臂长,因而空转的耗能更高。所以为了消除磨机空转及负荷不足的危害,应使磨矿机满负荷给矿。
2.我国各选厂最终破碎粒度多在20~30mm, 而J·C·法孪特和R·诺尔思从碎矿与磨矿总消耗能最低的原则出发, 导出最适宜破碎粒度约12.7mm 。 由于磨矿机的破碎概率很低,是一种效率很低的破碎设备,而破碎机的效率比磨矿机高得多,因此,我国的破碎最终粒度应该降低,多碎少磨是有效的方法。
3.磨矿机的耗能特性还与磨机的规格尺寸有关,一般来说,小磨机获得单位容积的功耗要比大磨机高一些,但并不是磨机越大功耗越低,也有一个极限。我国20世纪80年代以前都是搞设备大型化,80 年代后这种趋势已停止,而是在设备挖潜革新上下功夫。
4.Davis 钢球磨损理论表明,钢球的磨损速度与球的体积成正比,大钢球磨损量大,小钢球磨损量小,而我国各选厂的球径均偏大,且偏大严重,所以应改为小钢球。研究显示,小钢球的单耗比大钢球降低20%以上。
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