高效節能球磨機醫師發表職稱論文
球磨機對選礦企業來說是至關重要的重量級裝置，它不僅在生產工藝上起著舉足輕重的作用，而且在企業的成本控制和節能降耗方面也大有可為.小編整理了，有興趣的親可以來閱讀一下!
篇一
球磨機節能效果的研究與應用
摘要：球磨機對選礦企業來說是至關重要的重量級裝置，它不僅在生產工藝上起著舉足輕重的作用，而且在企業的成本控制和節能降耗方面也大有可為。本文重點通過對企業普遍使用的溢流型球磨機的應用實踐與研究的闡述，從不同的層面對球磨機節能效果的研究與應用進行分析探討。
關鍵詞：球磨機;節能;原因;措施
中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
我國是一個正在崛起的發展中國家，發展離不開能源，而現如今能源緊缺已是擺在全世介面前的難題，如何應對能源緊缺而更好的發展?節能降耗不失為一個良策。對企業而言，節能降耗是降低成本的有效途徑，更是在激烈的市場競爭中擁有一席之地的不二法寶。比如對選礦企業而言，球磨機是主要的耗能裝置，控制住了球磨機的能源消耗，自然就控制了選礦企業的生產成本。
1、球磨機節能原理和技術特點
臥式鋼球磨機的工作原理是球磨機轉動時，筒體旋轉產生的離心力將研磨體帶到一定高度後落下，對物料產生衝擊和研磨作用。根據研磨介質與物料粒度大小的關係合理的調整球磨機筒體運轉速度能有效的提高球磨機的工作效率，從而起到節能的作用。早期的鋼球球磨機採用的是自藕降壓啟動方式，起動電流能達到電機額定電流的67倍，後期改進後採用軟啟動方式，但啟動電流也達到了點選額定電流的4～5倍，這些啟動方式給變壓器電網造成的電流衝擊過大，使得電壓波動加大，功率因數急劇下降，同時在啟動過程中電量消耗也很大，從而加速了啟動控制櫃內所配套的斷路器、接觸器等電器元件以及球磨機所配備的機械傳動設施的老化程度，大大縮短了裝置的使用壽命。
2、球磨機電耗波動的原因分析
2.1處理量的影響
小時處理量***簡稱處理量***是衡量一臺球磨機處理能力大小的重要引數，但也是影響一臺球磨機耗電量大小的重要指標，同時也是企業控制生產成本降低消耗的關鍵因素。對於額定功率一定的一臺球磨機來說，在單位時間內，其耗電量基本不變，但在單位時間內處理的礦石量越多，其單位耗電量就越低，這是大家都知道的常識。定義溢流型球磨機的處理量為Q***噸***，耗電量為W***度***，則有噸礦石電耗為i=W/Q。1***其中i表示處理1噸礦石所消耗的電量，單位：度/噸;***。對生產企業來講，噸礦石耗電量i越小，對成本控制和節能降耗越有利，由○1式可知，要想使i變小，只能設法增大Q，即：提高球磨機的小時處理量是降低球磨機電耗的最有效也是最直接的途徑。
2.2磨礦介質的影響
鋼球是溢流型球磨機的主要磨礦介質，也是大多數企業所使用的磨礦介質，作為磨礦介質的鋼球，其充填率、大小、形狀、硬度等都對球磨機的電耗產生或多或少的影響。首先分析填充率：填充率表示磨機內磨礦介質填充的多少，如果磨機內裝填的鋼球太多，中心部分的鋼球只能蠕動，不能做有效的工作，而且由能量守恆定律可知，裝填的鋼球越多，磨機自重勢必會增加，因此也會多耗能量。當然磨機的填充率過低，雖然比較節約能耗，但對處理量不利，根據經驗，磨機的填充率一般保持在40～50%，之間比較好。其次，鋼球的大小、形狀、硬度等因素也會對磨機的能耗產生影響。雖然它們不會對磨機的能耗產生直接影響，但會產生間接的不小的影響，因為鋼球的大小、形狀、硬度等因素會影響磨機的工作效率，即：裝填大小不合適的鋼球便得不到理想的磨礦細度分佈、經使用形狀變得不規則的鋼球在磨礦過程中起不到研磨的作用且會增加磨機的自身重量、鋼球的硬度不夠便不能將礦石有效的擊碎勢必增加磨礦時間等。
2.3返砂量的影響
閉路磨礦過程中，合格物料進入下一工序，不合格的物料返回到磨機中進行再次磨礦，返回到磨機中再磨的這部分物料即返砂量***亦稱作迴圈負荷***。在磨礦過程中，迴圈負荷越大，磨機的工作效率越低，其處理能力也就越小，因此能耗也就越大。
2.4物料硬度的影響
物料的硬度對磨機能耗的影響也是不言而喻的，物料的硬度越大，得到目標粒級所需磨礦時間就越長，相反，物料硬度越小，得到目標粒級所需磨礦時間就越短。磨礦時間的長短就決定了磨機的小時處理量，前已述及，因此物料硬度也會對磨機的能耗產生影響。對同一礦床上的物料，其硬度變化應該不大，因此物料硬度對球磨機能耗的影響相對較小，在年長日久的生產過程中，該因素產生的能耗波動也相對較小。
3、VF與向量控制
VF控制中“VF”是“V/F=常數”的簡稱，其中V為變頻器輸出到電機的電壓有效值，F為變頻器輸出到電機的頻率。“V/F=常數”是指在電機調速控制過程中，變頻器輸出到電機的電壓有效值V與頻率值F之比是恆定的常數，所以稱為恆壓頻比控制方法。在VF控制過程中，變頻器只是簡單的根據使用者設定的頻率輸出相應的電壓值，對電機的實際運轉速度、電機電流、電機輸出轉矩並不關注，屬於典型的開環控制。向量控制是磁通向量定向控制的簡稱，指通過對電機的磁通、電壓、電流等的向量變換，將交流電機等效成一個直流電機進行控制，這樣就可以像控制直流電機一樣來分別控制電機的磁通和力矩。雖然在向量控制過程中，變頻器輸出到電機的電壓也是隨頻率的增加而增加，但該方法實際控制的是電機的磁通量和力矩，在控制過程中，可以保證電機的磁通量準確的在設定的磁通值，並根據負載大小控制電機的輸出轉矩，對VF控制只是為了保證電機磁通恆定而進行的近似控制，根本不能保證電機磁通恆定，也無法控制電機的轉矩。向量控制原理圖見圖1.
圖1向量控制原理圖
4、物料與研磨體在球磨機中的運動狀況
4.1瀉落式運動狀態
當臥式鋼球球磨機的轉速較低時，全部研磨體可以看成是一個鬆散的“團塊”，其介面隨著筒體的轉動沿著轉動力一向不斷向上偏剎，形成剎坡。當剎坡的傾剎角度到達研磨體的自然休止角度時，研磨體在重力等作用下將沿剎坡滾下，形成瀉落式運動，在運動中，物料主要依靠研磨體相對運動時產生的碰擊和研磨作用被粉碎。
4.2拋落式運動狀態
當球磨機轉速較高時，研磨體隨筒體上升至一定的高度後，像拋射體一樣拋落下來，在拋落式運動狀態下，物料主要是依靠研磨體拋落時的碰擊作用和部分研磨作用被粉碎。
4.3離心式運動狀態
當筒體轉速過高時，由於離心力的作用，研磨體附著在筒體內壁上與筒體一起做旋轉運動而不再拋落。在離心式運動中，研磨體不再對物料產生撞擊和研磨作用，物料則不會被粉碎。球磨機的轉速對其研磨效率有很大影響，如果轉速適當，則能使研磨以較快的速度和在較高的效率下執行。當球磨機轉速過快，由於離心力太大，研磨體緊貼在筒體內壁不會沿拋物線軌跡落下，不能給物料以有效的粉碎，反之，轉速過慢時，在單位時問內研磨體對物料作用的次數就減少，同時研磨體上升高度不足，落下時對物料的功用也小，研磨速度和效率則會偏低。研磨體做拋落運動，拋落運動的最佳轉速，拋落體作瀉落式運動的時問點，瀉落式運動時球磨機的最佳轉速，將是球磨機節能改造成功的關鍵。
球磨機對物料的粉碎作用主要是研磨體對物料的碰擊與研磨，用問歇式球磨機粉磨物料時，在研磨開始時粗顆粒的含量迅速減少，物料粉磨的速度很快，隨著粉磨過程的進行，粉磨速度逐漸減慢下來，隨研磨時問的延長會愈來愈慢。產生這種現象的原因是顆粒越細，顆粒上的微裂紋等缺陷越少，不易形成應力集中，顆粒愈難粉碎。選擇適當的球磨工藝，是提高球磨效率、減少球磨能耗的關鍵所在。
參考文獻
[1]王銀川.陶瓷球磨機節能效果的研究與應用[J].陶瓷，2014，02:57-60.
[2]陳慶協，劉念.球磨機節能策略與控制方法[J].電氣傳動，2011，02:40-43.
付紅平***1981-***，男，大學本科學歷，2003年畢業於北京化工大學過程裝備與控制工程專業，工程師，從事火力發電廠脫硫脫硝專案工程工藝及裝置設計
張鵬***1979-***，男，本科學歷，2003年畢業於哈爾濱工業大學熱能與動力工程專業，工程師，從事火電廠脫硫脫硝工藝系統設計
篇二
球磨機的節能降耗研究
摘要：球磨機對選礦企業來說是至關重要的重量級裝置，它不僅在生產工藝上起著舉足輕重的作用，而且在企業的成本控制和節能降耗方面也大有可為。本文重點通過對企業普遍使用的溢流型球磨機的應用實踐與研究的闡述，結合本人在多家選礦企業的學習經歷，願與大家一起分享溢流型球磨機節能降耗的現場經驗和理論知識，從而為企業在成本控制方面做出自己的貢獻。
關鍵詞：球磨機、節能降耗、應用研究
【分類號】：TU855
0、溢流型球磨機簡介
溢流型球磨機以其結構簡單、適應性強、粉碎比大、密封性好等優點而廣泛應用於電力、黑色和有色金屬選礦、化工、建材等行業，它是將一定粒度的礦石或其它物料磨製成更細粒度的裝置。對鉬選礦企業來說，溢流型球磨機是企業的關鍵、大型裝置之一，它的用電量佔整個生產用電的70-80%，有的甚至更高。Φ4800×7000溢流型球磨機是河南欒川很多鉬企業普遍採用的磨礦裝置，該裝置設計小時處理量為210噸左右，在實際生產過程中，其實際小時處理量可高達280噸左右，正常情況下也能維持在260噸左右。通常情況下，溢流型球磨機與水利旋流器組相結合共同組成閉路磨礦工藝系統，為後續的浮選工藝提供合格的物料。
1、現場使用情況
Φ4800×7000溢流型球磨機在欒川龍宇鉬業有限公司已有5年的應用歷史，起初裝置處於除錯階段，電耗很高;之後正式投入生產，電耗相對穩定但依然較高;之後通過技術研究和工藝改造大幅降低了它的電耗並維持在相對較低的水平上――這是球磨機的正常執行狀態。根據我廠溢流型球磨機正常執行時的統計結果縱觀其耗電情況，發現該溢流型球磨機單位電耗相對比較穩定，但也會偶爾出現耗電量波動情況，對同一臺裝置來講，同樣的處理量，在正常執行狀態下其電耗為什麼會有波動呢?原因分析如下。
2、球磨機電耗波動的原因分析
影響溢流型球磨機電耗的因素有很多，但最重要的無非是處理量、磨礦介質、返砂量和物料硬度等因素，現結合自身在現場多年的工作經驗和在外單位的學習積累，總結如下：
2.1處理量的影響
小時處理量***簡稱處理量***是衡量一臺球磨機處理能力大小的重要引數，但也是影響一臺球磨機耗電量大小的重要指標，同時也是企業控制生產成本降低消耗的關鍵因素。
對於額定功率一定的一臺球磨機來說，在單位時間內，其耗電量基本不變，但在單位時間內處理的礦石量越多，其單位耗電量就越低，這是大家都知道的常識。
定義溢流型球磨機的處理量為Q***噸***，耗電量為W***度***，則有噸礦石電耗為i=W/Q ○1***其中i表示處理1噸礦石所消耗的電量，單位：度/噸;***
對生產企業來講，噸礦石耗電量i越小，對成本控制和節能降耗越有利，由○1式可知，要想使i變小，只能設法增大Q，即：提高球磨機的小時處理量是降低球磨機電耗的最有效也是最直接的途徑。
2.2磨礦介質的影響
鋼球是溢流型球磨機的主要磨礦介質，也是大多數企業所使用的磨礦介質，作為磨礦介質的鋼球，其充填率、大小、形狀、硬度等都對球磨機的電耗產生或多或少的影響。
首先分析填充率：填充率表示磨機內磨礦介質填充的多少，如果磨機內裝填的鋼球太多，中心部分的鋼球只能蠕動，不能做有效的工作，而且由能量守恆定律可知，裝填的鋼球越多，磨機自重勢必會增加，因此也會多耗能量。當然磨機的填充率過低，雖然比較節約能耗，但對處理量不利，根據經驗，磨機的填充率一般保持在40%-50%之間比較好。
其次，鋼球的大小、形狀、硬度等因素也會對磨機的能耗產生影響。雖然它們不會對磨機的能耗產生直接影響，但會產生間接的不小的影響，因為鋼球的大小、形狀、硬度等因素會影響磨機的工作效率，即：裝填大小不合適的鋼球便得不到理想的磨礦細度分佈、經使用形狀變得不規則的鋼球在磨礦過程中起不到研磨的作用且會增加磨機的自身重量、鋼球的硬度不夠便不能將礦石有效的擊碎勢必增加磨礦時間等。
2.3返砂量的影響
閉路磨礦過程中，合格物料進入下一工序，不合格的物料返回到磨機中進行再次磨礦，返回到磨機中再磨的這部分物料即返砂量***亦稱作迴圈負荷***。在磨礦過程中，迴圈負荷越大，磨機的工作效率越低，其處理能力也就越小，因此能耗也就越大。
2.4物料硬度的影響
物料的硬度對磨機能耗的影響也是不言而喻的，物料的硬度越大，得到目標粒級所需磨礦時間就越長，相反，物料硬度越小，得到目標粒級所需磨礦時間就越短。磨礦時間的長短就決定了磨機的小時處理量，前已述及，因此物料硬度也會對磨機的能耗產生影響。對同一礦床上的物料，其硬度變化應該不大，因此物料硬度對球磨機能耗的影響相對較小，在年長日久的生產過程中，該因素產生的能耗波動也相對較小。
3、溢流型球磨機節能降耗的措施
前面詳細闡述了影響球磨機能耗的重要因素，現結合現場工作經驗和理論知識，提出溢流型球磨機節能降耗的具體措施：
第一、統籌排程、科學組織，保證球磨機給料均勻穩定。處理量對球磨機能耗的影響尤其是對單位能耗的影響是最直接的也是最大，因此在日常生產過程中，保證球磨機連續穩定執行很重要，只有這樣才能提高磨機的小時處理量。
第四、針對物料硬度對磨機能耗的影響，只要生產組織上做到合理配礦、保證供礦性質穩定即可解決，該部分是影響相對較小，可忽略不計。
4、結束語
如今，大型選礦廠的日處理能力都在萬噸以上，目前已建成並投產的選礦企業日處理能力高達5萬噸的已有之，按此計算，如果控制住了主要耗能裝置的電力消耗，經濟效益相當可觀。按球磨機日處理1萬噸礦石、年生產330天計算，如果噸礦石耗電降低0.1度，那麼一年也要至少要節約33萬度電，按電力市場單價0.6元結算，一年可節省成本支出19.8萬元。萬噸選礦廠尚且如此，5萬噸的選礦廠更是效果明顯，長此以往，效益非常可觀。
我國是一個正在崛起的發展中國家，發展離不開能源，而現如今能源緊缺已是擺在全世介面前的難題，如何應對能源緊缺而更好的發展?節能降耗不失為一個良策。對企業而言，節能降耗是降低成本的有效途徑，更是在激烈的市場競爭中擁有一席之地的不二法寶。對選礦企業而言，球磨機是主要的耗能裝置，控制住了球磨機的能源消耗，自然就控制了選礦企業的生產成本。
參考文獻：
[1] 謝廣元.選礦學[M].中國礦業大學出版社.2001.8
[2] 段希祥 .碎礦與磨礦[M].冶金工業出版社.2006.8
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