YH-ZLJQ型智能球磨钢球加球机

一、概述

1、球磨机的基本原理

球磨机是选矿的主要设备，通过电机驱动回转，筒体内的矿石和钢球受摩擦力和离心力作用被带到一定高度后，由于重力作用，产生抛落和泻落，矿石在不同球径钢球冲击和研磨作用下逐步被粉碎。被粉碎的矿石部分排出筒外。在分级机配合下，分级出合格产品后进入浮选。

2、现状

球磨机的常见磨矿介质是钢球，是一种易耗品。通常加球方式是采用将生产所需用球量，分上午、下午各集中添加一次，这种加球方式，会造成以下几个方面的问题：

1）集中加球会造成钢球自磨损增高。

2）球磨机功率不平衡，造成不必要的电耗。

3）加球间隔过长，造成磨矿效率不均衡，影响浮选指标。

智能加球机

智能加球机主体结构

结构部份：加球口、存球仓、振动器、球仓传感器、抓球机械手、抓球机械手轨道、抓球称重传感器。

电器部分：主控电器柜、数字显示屏、工作设定显示屏、摄像头。

远程控制：手机APP，实现远程监控及控制，远程视频监控。

 

工作原理流程图

 

参数设定显示屏

 

智能加球机与原加球方法对比

名称	原加球	智能加球
加球方法	上午、下午各加一次	时时加球
磨机功率	波动较大	稳定
砂泵功率	波动较大	稳定
磨矿目数	波动较大	稳定
加球比例	人工调整	设定调整，灵活
浮选指标	有波动	相对稳定
过滤工艺	过磨影响	避免产生过磨
钢球损耗	集中加球会产生自磨	避免产生自磨，提高钢球使用效率

技术文献

序号	专利名称	专利类型	专利号	申请日期
1	一种球磨设备的加球装置	实用新型	ZL201820068771.8	2018.1.16
2	一种球磨设备加球装置	发明专利	ZL20181041093.0	2018.1.16
3	一种球磨设备的抓球装置	实用新型	ZL201820068753.X	2018.1.16
4	一种球磨设备抓球装置	发明专利	ZL201810041089.4	2018.1.16
5	一种球磨设备可伸缩线缆结构	实用新型	ZL201820071887.7	2018.1.17
6	一种球磨设备抓球装置的称重结构	实用新型	ZL201820071991.6	2018.1.17

四、智能自动加球机在永平铜矿选矿厂使用情况

2018年2月7日，自动加球机在江西铜业永平铜矿选矿厂1#球磨机试用。自动加球机具有连续、自动补球，能够自动分班、分日、分月计量，并按补加球比例（φ70:φ60:φ50=2:1:1）添加钢球。改变了原来一次性、集中补球的添加方式，对于稳定球磨机功率、稳定磨矿效果、减少钢球自耗、减少职工劳动强度等方面有明显效果。现将使用情况介绍如下：

1、球磨机和砂泵功率参数变化

未安装自动加球机之前，补加球方式为一次性补加钢球（上午八点、下午四点补加钢球，按φ70:φ60:φ50=2:1:1补加），一次性补加球时，造成磨机功率偏高，而在球量最少时的早班，磨机功率偏低，处理和球磨台效受影响。详见功率参数对比和曲线图

      

 球磨机运行各项功率参数对比表      表1

 

 

备注：一次性补球数据来源于2017年磨矿考察结果累计，自动连续补球数据来源于2018年3月份磨矿考察结果累计。

 

安装加球机前后1#球磨机功率曲线图      图1

 

 

 

未安装加球机2#球磨机功率曲线图      图2

 

 

从上述图表可以看出：（1）1#球磨机未安装加球机前，磨机功率波动加大，特别是在早班球磨功率低于中晚班。（2）安装加球机之后，1#球磨功率基本上维持在2350kw—2360kw，砂泵功率维持在185kw—195kw之间，波动范围小，能够长期保持稳定。（3）目前2#球磨未安装自动加球机，2#球磨中班集中加球后，功率能过维持在2366kw以上，但是在早班球量较少时，功率低于2350kw。

磨矿效果、台效及选矿指标

   自动加球机具有连续、自动补球，能够长期维持球磨机运行功率稳定，解决了困扰我们早班生产因球量少，磨矿效果差，影响处理量和台效的问题。

1）自动加球机安装后，对1#系统不同班次的磨矿效果进行连续取样，溢流产品筛析结果见表二：

  1#旋流器溢流产品中晚班粒度筛析      表2

 

  1#旋流器溢流产品早班粒度筛析      表3

 

 

从上两表可以看出：（1）自动加球机安装后1#系统中晚班溢流-200目含量较安装前高0.312%。（2）自动加球机安装后，在早班的溢流产品中，-200目含量较安装前高0.44%，有效的解决早班磨矿效果偏差的问题，为指标和处理量的提升创造了条件。

2）自动加球机安装前后1#系统球磨机早班功率及台效，见表4

自动加球机使用前后1#系统各项参数比照表        表4

补加球方式	早 班
	台效 （t/h）	球磨机功率（Kw/h）	砂泵功率（Kw/h）
一次性补球	214.499	2322.84	209.75
自动连续补球	216.646	2346.18	187.21

备注：

1、上表中球磨机功率、砂泵功率为早班仪表控制室记录数据，溢流-200目含量为生产班早班现场筛析结果。

2、一次性补球数据为2017年4、5月份生产稳定时期数据。

3、自动连续补球数据为2018年3月1#系统正常运行时段数据累计所得。

通过上表可以看出：（1）自动加球机使用前后：早班球磨机功率高23.66Kw/h、砂泵功率低22.54Kw/h。（2）由于磨矿效果的改善，处理量有所上升，球磨机台效高出2.147t/h。

3）自动加球机安装前后，选铜指标统计，见表5

  加球机安装前后技术指标统计      表5

备注：由于安装自动加球机后不久，我厂进行了硫精矿降锌工业试验，大量的锌金属进入铜精矿中，导致铜精矿品位的下降。

 

从上表可以看出，虽然铜精矿品位收硫精矿降锌工业试验的影响有所下降，但是铜回收率有较大幅度大的提升，安装后较安装前，选铜回收率提升了2.38%，效益明显。

3、补加球单耗对比

自动加球机试用以来，1#系统钢球充填率和单耗统计，具体情况见表6

   自动加球机试用后钢球单耗表          表6

时间	钢球消耗总量（Kg）	总处理量(t)	钢球单耗(Kg/t)	充填率（%）
1-2月	171229	144712.11	1.23	35.54
3-5月	471766	404158	1.167	36.11

根据统计，在1-2月份自动加球未安装前，钢球单耗为1.23Kg/t，钢球充填率为35.54%；自动加球机安装后的3-5月份，钢球单耗为1.167Kg/t，钢球充填率为36.11%。安装后，钢球充填率上升的情况下，钢球单耗下降0.063Kg/t。

五、综合数据比较

序号	项目	自动加球机	一次性加球	差值
1	中晚班球磨机功率（kw）	2350.94	2341.67	9.27
2	旱班球磨机功率（kw）	2356.55	2330.5	26.05
3	中晚班砂泵功率（kw）	191.883	198.91	-7.027
4	旱班砂泵功率（kw）	191.36	200.51	-9.15
5	中晚班（-200目含量%）	64.782	67.47	-2.688
6	中晚班溢流浓度（%）	32.646	32.09	0.556
7	旱晚班（-200目含量%）	64.82	64.38	0.44
8	中晚班溢流浓度（%）	32.53	32.02	0.51
9	球磨机台效（t/h）	216.646	214.499	2.147
10	球磨机功率（kw）	2346.18	2322.884	23.296
111	砂泵功率（kw）	187.21	209.75	-22.154
12	回收率（%）	87.91	85.53	2.38
13	钢球单耗（kg/t）	1.167	1.23	-0.063

综合数据所产生效益，单台球磨机5000T/24小时

1、球磨机功率中晚班增加9.27Kw/h;旱班增加：26.05Kw/h;三班平均值：17.66Kw/h;

1）5000T/(2341.67+2330.5)/2=2.14T/Kw，

2）每天可增加处理量：17.66Kw/h×2.14T/Kw=37.79T/24h

3）按0.5%原矿品位，回收率按86%，每天可多增加铜金属：

   37.79T×0.5%×86%=0.1625T

   铜精矿价格：4.35万元，品位：23%；生产天数：300天；

   效益：0.1625T×23%×4.35万元×300天=48.773万元

2、回流砂泵功率减少：

  （7.02+9.15+22.154）/3=12.775Kw/h

电价：0.8元/Kw.h;生产天数：300天

效益：12.775Kw/h×24h×0.8元/Kw.h×300天=7.36万元

3、回收率增加2.38%，5000T/天，原矿品位：0.5%，铜金属：

5000T/天×0.5%×2.38%=0.597T/天

铜精矿价格：4.35万元，品位：23%；生产天数：300天；

效益：0.597T/天×23%×4.35万元×300天=179.19万元

4、钢球耗量减少：0.063Kg/T

5000T/天×0.063Kg/T=315Kg/T

钢球价格：7.5元/Kg；生产天数：300天

效益：315Kg/T×7.5元/Kg×300天=70.875万元

综合上述,每天处理量：5000吨，年生产天数：300天，智能加球所带来的经济效益：                              单位：万元

	增加处理量	砂泵功率减少	回收率增加	钢球耗量减少	合计
效益	48.773	7.36	179.19	70.875	306.198

六、实现球磨机智能控制远景

球磨机具有较多设备和工艺参数，都有独立反映运行状态的输出数据，比如：球磨机的功率信号输出；给矿皮带电子秤信号输出；钢球的智能配比；钢球添加量以及磨矿细度等，如果将这些参数形成一定的逻辑关系，比如：根据磨矿效果数据输出，能够及时调整钢球添加量；根据皮带称矿量数据或球磨机功率高低，能够智能调整钢球量。

七、使用情况总结及后期工作安排

智能自动加球机在永平铜矿选矿厂磨浮工段使用近3个月来，在稳定球磨机功率、改善磨矿效果、降低钢球单耗、提升球磨机台效及技术指标方面都有显著的效果。下一步工作计划：

持续跟踪1#自动加球机的使用状况，从功率、台效、磨矿细度、技术指标等方面积累生产数据。

计划在下半年推广自动加球机在2#球磨机的运用，并配合做好前期的安装的准备工作。

在现有自动加球的基础上，持续改进朝智能化方向发展，力争能够做到：加球机能够智能的结合球磨机功率、磨矿细度、给料粒度等因素，适时调整加球周期及钢球配比。使自动加球机朝智能化、精细化方向发展。       

 

 

2018年6月14日