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自磨工艺参数与生产率的计算

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自磨机的生产率和产品细度受着下列因素的影响:属于原矿性质方面的因素有,原矿的粒度特性、矿块的几何形状、水分的含量、矿石的物理机械性质、比重、硬度等;属于自磨机结构方面的主要因素有,自磨机的形式,筒体的长径比、提升衬板的高度与间距、波峰衬板的高度与位置、排矿的形式等;属于操作方面的因素有,给料的速度、后磨矿产品的粒度、脚机的转速率与装填率。对于干式自磨还有风路系统的阻力、风机的全风压、风速及风量的大小等;对于湿式自磨还有磨矿浓度及循环负荷的大小等。上述诸因素中有些和球磨具有共性,故本节只讨论自磨的几个特殊而又较重要的工艺参数。

原矿粒度特性的影响与确定

在自磨工艺中,原矿既是磨碎介质又是被磨碎物料。由于前一特点,当原矿粒度组成发生变化时,就如同球磨机中的球荷粒度组成改变一样,磨机的生产率和产品细度相应变化。由于后一特点,当原矿粒度组成发生变化时,就如同球磨机的给矿粒度组成改变,球磨机的生产率和产品细度亦随之波动。原矿粒度大、大粒级多,则冲击动能大,有利于破碎中等粒度的矿块,磨机产量高,比功耗低。但原矿粒度太大、大粒级过多,则矿石磨到指定粒级所需的时间延长,不利于获得又细又均匀的产物,磨矿效率也低。不少实践表明,原矿中粗粒级少时,易在磨机中形成40毫米左右粒级的矿块(亦称临界颗粒)逐渐增多的现象,即所谓“顽石积累”。如某铁矿,当原矿中较大粒度小于250毫米,且大块数量不超过30%时,磨机内便造成30~50毫米粒级的顽石积累。顽石积累将造成自磨机产量降低,比功耗增加和产生过粉碎现象。这就要求合理确定给入自磨机的较大粒度以及各粒级的配比。

自磨机

原矿中的粒度的确定,首先与自磨机的规格有关,也就是应以自磨机的给矿口大小为限,对于6米以上的大型磨机,原矿中粒度可以大至500毫米,对于6米以下的磨机以300~400毫米为宜。其次,原矿中粒度的确定与矿石性质有关,对于硬度和比重不大的矿石,可以适当提高给矿粒度,但对于比重和硬度大的矿石,提高给矿粒度后易造成顽石积累,则应适当降低给矿粒度。另外,有的认为,自磨机的生产能力随给矿中粗粒级(+100毫米或+150毫米)含量的增高而提高,因而主张原矿不需粗碎直接给入自磨机。也有的认为,磨碎介质和被磨碎粒级间的界限为25毫米,而主张原矿需进行粗碎,进入自磨机的粒度以200~300毫米为宜。

表1给料粒度配比对自磨机产量、产品粒度的影响

为使自磨机高效率工作,给矿中各粒级保持适当配比是重要的。某烧结总厂对给料中大小粒级配比的试验结果列于表1。从表中可以看出,给料+300毫米粒级与-300毫米粒级各占50%时,其产量更高,磨碎效果更好。其产量与全部是粗粒级或全部是细粒级比较,分别提高30.6%和50.5%。又如北美的皮坎兹_玛瑟公司(PickandsMather&Co)试验了原矿中含不同比例)+150毫米粒级的物料对自磨的影响,如图3-3-10所示。从图中可看出,给矿中+150毫米粒级的物料产率减少,自磨机的处理能力也随之降低。为此,认为首段自磨机的给矿粒度组成应保持在+150毫米占40%,-150+75毫米占20%和-75毫米占40%。因而,必须采取配矿措施以保持给入自磨机的原矿粒度特性合适。

自磨机

将原矿分级并按比例给入,是确保合适原矿粒度特性的措施之一,但需增加投资。另一办法是通过适当选择自磨机的转速,以适应矿石的粒度组成。瓦斯堡(Vassbo)矿在生产中发现,当原矿中+90毫米为40~45%时,选择磨机转速率为65%生产率更高;当+90毫米为20%时,选择磨机转速率为75%较好;如小块占多数,则转速率为95%时效果较好。据此,可用变速电动机及其自动控制系统来控制自磨机的转速,使磨机的转速适应原矿粒度组成的变化和矿石性质的波动,以保持磨机尽可能在所有时间内都具有较大的生产能力。

可通过磨机消耗功率的变化灵敏地反映出来。

于71~75%范围内磨机的处理能力更高,转速率低于或高于这个范围时处理能力便趋于降低。磨机输入功率与转速率的关系和生产率与转速率的关系相似,按磨碎每吨产品的动力消耗计,则一般随转速率降低而减少。

此外,对于坚硬的矿石,提高装矿量选择偏低的转速率,效果较好。

由此可见,影响磨机转速率选择的因素是复杂的,对于具体的矿石,应通过试验才能确定。

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