中國粉體網(wǎng)訊 球磨機作為礦山、陶瓷行業(yè)、火力發(fā)電等行業(yè)不可或缺的磨礦設(shè)備，具有適應(yīng)環(huán)境能力強，工作穩(wěn)定，易于維護等優(yōu)點。
但是球磨機在礦山碎磨作業(yè)中能耗占據(jù)了65%～75%，實際的利用率僅有2%～7%，因此球磨機給人的印象有些落伍了。但球磨機作為碎磨作業(yè)的主要設(shè)備，企業(yè)和研究機構(gòu)始終沒有放棄提升其生產(chǎn)效率，降低能耗的研究工作。
1、磨機節(jié)能降耗、提升生產(chǎn)效率的途徑及潛力
多年生產(chǎn)實踐證明，球磨機節(jié)能降耗的途徑可以從以下三點入手：
(1)進行磨機傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進，減少傳動過程能量損失，但潛力不大；
(2)提高磨礦介質(zhì)機械能轉(zhuǎn)換效率，潛力巨大，主要措施以精確化加球技術(shù)為代表；
(3)提高襯板或磨礦介質(zhì)的耐磨性，從而減少介質(zhì)損耗，提高襯板的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。
2、球磨機自身結(jié)構(gòu)改造
近年來，為了降低能耗，球磨機自身結(jié)構(gòu)改造方面的研究熱點主要集中在以下幾個方面：
第一，提高球磨機的規(guī)格，使球磨機大型化，可以提高磨機生產(chǎn)率，從而降低電耗。
第二，將滑動軸承改為滾動軸承。孫羽生在MQG210/300型球磨機上用4G30039/800H型滾動軸承代替滑動軸承，可使電機功率減少、能耗降低，大量的研究結(jié)果表明滾動軸承的更換可以降低電機功率13%～20%，電耗降低8%以上。
第三，襯板形狀改進。球磨機大部分襯板為波浪狀，具有耐磨防護與提升鋼球的作用，有研究表明效果較好的是使物料及鋼球產(chǎn)生拋落運動的襯板。
3、精確化加球技術(shù)
精確化加球技術(shù)提高了磨礦介質(zhì)機械能轉(zhuǎn)換效率，是球磨機節(jié)能降耗的有效手段，不同程度地降低了球磨機的電耗與球耗，是一個經(jīng)過實踐證明了的節(jié)能降耗技術(shù)。
目前精確化加球技術(shù)與自動加球設(shè)備融合，可以使球磨機在運轉(zhuǎn)過程中保證鋼球填充率相對穩(wěn)定，在提高研磨效率的同時，磨機能量利用率、磨礦細度等指標都得到極大提升，可有效提升選礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。
精確化加球技術(shù)工業(yè)應(yīng)用前后對比初驗數(shù)據(jù)
(1)優(yōu)化裝補球工藝
自動加球系統(tǒng)因為帶有加球數(shù)量統(tǒng)計功能，相比人工加球添加精度更高。精確的鋼球添加量意味著在一班次內(nèi)消耗掉的鋼球量不變的情況下，系統(tǒng)不僅能保持加球曲線更加均勻和平滑，還能在初始加球后根據(jù)各項技術(shù)參數(shù)選定更合理的加球區(qū)間、最佳加球節(jié)點、單次加球量和加球次數(shù)。
(2)發(fā)揮球磨機效能
生產(chǎn)實踐證明，加球機的應(yīng)用對于各項磨礦指標都有明顯提升。城門山銅礦選礦廠加球機投運后，球磨機磨礦細度達標率相比投入前提升了近13%。依照磨礦效率對于選礦廠經(jīng)濟效應(yīng)的影響關(guān)系，磨礦效果提升1%，每臺球磨機處理量就能提高1.5t/h。
自動加球技術(shù)應(yīng)用效果
4、球磨機專利技術(shù)重點也集中在節(jié)能降耗范疇
2014～2022年球磨設(shè)備專利技術(shù)重點
中國專利主要申請人
濟南重工和中信重工分別位列第一和第二，申請量均超過100件；其次為昆明理工大學(xué)和鞍鋼集團，前十名申請人主要分布在重工機械和高校研究設(shè)計院。
濟南重工在球磨設(shè)備領(lǐng)域的專利布局覆蓋較為全面,重點分布在球磨機的進出料和加球裝置以及球磨機的驅(qū)動和傳動控制；該公司將智能制造技術(shù)和濕式溢流球磨工藝結(jié)合,于2024年2月下線氧化鋁行業(yè)的全球最大球磨機之一�；仡櫇现毓で蚰C研發(fā)布局，節(jié)能降耗始終是重點之一。
中信重工在該領(lǐng)域的專利布局側(cè)重襯板,篦板和監(jiān)控以及控制方法,該公司自主研發(fā)的直徑8.2m，長 12.7m的溢流球磨機于2023年8月交付出口用于非洲加納金礦，這也是全球最大的球磨機之一。
昆明理工大學(xué)的專利布局側(cè)重于攪拌球磨機的攪拌裝置設(shè)計,尤其是試驗用球磨機的開發(fā)。選礦行業(yè)中的調(diào)漿攪拌技術(shù)是實現(xiàn)有效礦化和分離的重要技術(shù)基礎(chǔ)。在調(diào)漿攪拌過程中，需要保證礦漿中固體顆粒與藥劑充分接觸和混合，以達到預(yù)期的物理分散、藥劑-顆粒的吸附。這要求攪拌設(shè)備能夠提供足夠的剪切力和循環(huán)流量，以實現(xiàn)高效的混合。
然而,攪拌過程往往需要消耗大量能量，特別是在大型工業(yè)應(yīng)用中,如何降低能耗是設(shè)計和使用攪拌設(shè)備時需要考慮的重要因素。不同礦漿的物理和化學(xué)特性對攪拌過程有顯著影響,如黏度、密度、顆粒大小等,需要根據(jù)物料特性選擇合適的攪拌類型和操作條件。攪拌槽內(nèi)部的流場特性直接影響攪拌效率和混合質(zhì)量,需要通過數(shù)值模擬和試驗研究來優(yōu)化攪拌器的幾何結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)，以獲得更好的流場分布，在某些情況下,需要保持礦漿中的固體顆粒懸浮在液體中,避免沉降,這要求攪拌設(shè)備能夠產(chǎn)生足夠的上升流速,以支撐顆粒的懸浮�？傊瑪嚢杓夹g(shù)也是球磨機節(jié)能降耗不可忽視的關(guān)鍵之一。
結(jié)語
很多人認為球磨機落伍了，但是節(jié)能降耗之后的球磨機在選礦環(huán)節(jié)、礦物深加工方面仍是不可或缺的助力。
參考來源：
楊俊彥：“雙碳”目標下球磨機節(jié)能降耗技術(shù)研究進展，棗莊學(xué)院
李洪慶：球磨設(shè)備專利技術(shù)分析，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心
朱佳欽：磨礦自動加球技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望，昆明理工大學(xué)
雷存友：碎磨工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司
王青芬：攪拌理論技術(shù)在選礦領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展，礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室
于浩凱：大型礦用球磨機的參數(shù)優(yōu)化研究，河南科技大學(xué)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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