生产现状矿石种类、性质、碎磨生产流程、装加钢球规格比例和操作等条件基本相同。(1)近山铜选厂有1台滑动轴承的1.5m3m格子型普通球磨机和1台1.5m2m格子型节能球磨机。1.5m3m球磨机平时装8.5t钢球,负荷90kW左右,接近满负荷95kW运行,处理量5t/h,平均磨矿单耗18kWh/t左右。1.5m2m节能球磨机,装钢球4.5t,负荷43kW左右,接近45kW运行,处理量2.7t/h左右,平均磨矿单耗16kWh/t左右。(2)长山铜选厂均为滚动轴承的节能球磨机。1.5m3m格子球磨机(进出料端主轴承均为23096轴承)。平时装7t钢球,以满负荷75kW运行,处理量4t/h左右,平均磨矿单耗达18.6kWh/t,略高于近山选厂的同规格球磨机。其他2台1.5m2m格子球磨机,接近满负荷运行,处理量和单耗与近山的基本相同。
球磨机技术参数筒体长度L=3m,内径d=1.5m,筒体衬板厚度50mm,有效内半径Ra=0.70m,费氏理论临界转速nc=35.86r/min,现转速n1=28r/min,n1=0.78nc。钢球混合密度r=4.5t/m3,筒体填满量G=20.9t,筒体总成自重质量(含衬板):近山(滑动)G01=14.5t,长山(滚动)G02=13.8t。主轴承回转半径:近山(滑动)R01=0.25m,长山(滚动)R02=0.30m。正常运转,近山滑动轴承取q1-1=0.06,长山滚动轴承取q1-2=0.004,启动时,近山滑动轴承取q1-10=0.25,长山滚动轴承取q1-20=0.008,筒体内钢球、矿石(浆)、衬板相互滑液动的摩擦系数取q2=0.15。钢球矿石下落冲击力系数取f冲=3.5.钢球、矿山、矿浆混合动态安息角取=25,以滚动轴承球磨机装钢球7t,实际充填率35%就满负荷运行,处理量4t/h为标准,以滑动轴承摩擦系数q1-1=0.06和滚动轴承摩擦系数q1-2=0.004,并分别以Ra=0.7m,=25,n=28r/min、40r/min,0=32%、40%、50%,q2=0.15和f冲=3.5代入数学模型和计算公式,为计算标准工况,为危险工况,为最佳工况。由表1说明,按现行标准n0.88nc和50%并在相同的充填率状况下,国产节能球磨机节电10%左右,然而配用电机容量偏小,长山铜选厂节能球磨机只能装7t钢球,电机满负荷运转,处理量4t/h,磨矿单耗18kWh/t。而近山铜选厂普通球磨机装9t钢球电机才满负荷运转,处理量达5.2t/h,磨矿单耗只有17.1kWh/t,低于长山节能球磨机,若转速加快到40r/min,均装13t钢球运转,处理量增加到10t/h左右,负荷均不足额定负荷的70%,长山选矿用滚动轴承节能球磨机较近山选厂用滑动轴承的普通球磨机节电23.5%。
节能球磨机启动扭矩小球磨机启动扭矩Mk,主要是克服主轴承摩擦阻力产生的扭矩M0和静态安息角形成的偏心力产生的扭矩M。实际充填率由35%增加到68%,启动扭矩,滚动轴承变化较小,只有15.8-14.2=1.6kNm,滑动轴承变化大些为31.3-27.6=3.7kNm.启动扭矩同比,滚动轴承球磨球只有滑动轴承球磨机的50%左右。现场改造实际2004年对上述两厂进行现场考察和工业试验,其结果与上述计算基本相符。南陵近山选矿厂该厂有1台主轴承为巴氏合金的滑动轴承1.5m3m格子球磨机和1台1.5m2m格子型节能球磨机(用23096轴承)。首先,对1.5m3m普通球磨机进行工业试验。检测实际负荷85kW、处理量4.5t/h,不排空停车,检测实际充填率=39%,倒出钢球,清理计量,钢球7.6t,矿石0.61t。