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磁力弧对某大型钼矿球磨分级系统的影响研究

2025-05-05 50 上传者：管理员

摘要：为了解决磨矿生产中碎钢球对磨矿分级系统造成不利影响的问题，某大型钼选厂在球磨机排矿端安装磁力弧，开展了磁力弧去除碎钢球改善磨矿分级系统的研究。研究结果表明：球磨机排矿端安装磁力弧能有效去除碎钢球，显著改善球磨分级系统，提高磨矿效率，降低系统运行成本。磁力弧去除矿浆中碎钢球降低了渣浆泵磨损和事故率，大幅延长渣浆泵更换周期；适当降低球磨机电耗；优化球磨分级系统返砂比，返砂比可持续稳定在470%;还能提高旋流器分级效率。

关键词：
分级效率
磁力弧
磨矿分级
返砂比
除铁
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当前多数选矿厂的一段磨矿分级系统由球磨机､渣浆泵和水力旋流器组成｡球磨机磨矿过程中产生的碎钢球除了可利用圆筒筛部分排除外,通常随矿浆进入泵池经泵进入水力旋流器分级｡由于碎钢球粒度粗､硬度大,容易造成渣浆泵磨损和故障,加剧水力旋流器磨损｡渣浆泵的磨损和故障会直接导致生产成本增加､设备运转率降低甚至影响选厂正常运行;水力旋流器沉砂嘴的磨损也将导致成本增加,同时也会影响分级效率,影响磨矿产品质量,从而影响后续选别指标｡除以上情况外,部分碎钢球还会返回球磨机中侵占磨机有效空间,降低磨机生产效率[1]｡

近些年来,磁力弧除铁系统被广泛应用于磨矿分级系统高效除铁,其主要安装在半自磨机或球磨机的排矿端[2]｡磁力弧是一种高效弧形除铁设备,是解决球磨机碎钢球造成分级系统磨损和故障问题的一个重要且简单易行的设备｡在磨机排料端增加磁力弧除铁作业系统可以有效防止碎钢球进入渣浆泵池,降低碎钢球对渣浆泵､螺旋分级机或旋流器及其管路等下游设备造成的磨损和故障,从而有效延长渣浆泵､旋流器等设备的寿命,减少维修频率,降低设备维修成本,缓解工人劳动强度,稳定生产流程,为后续选别作业创造有利条件｡

在我国某典型特大斑岩型钼矿床建设初期,球磨系统未安装磁力弧,球磨机所吐碎钢球直接进入泵池和分级系统,造成渣浆泵磨损严重和故障率高等问题,影响了设备的运转率,增加了生产成本,也影响了旋流器的分级效果｡为解决该问题,选厂开展了磁力弧去除碎钢球改善磨矿分级系统的研究｡通过在球磨机排矿端安装磁力弧除铁系统,对比分析磁力弧安装前后球磨分级系统设备参数和工艺参数及指标,诠释磁力弧对磨矿分级系统的影响｡

1、磁力弧的结构和工作原理

磁力弧主要由提升筒､磁系､接铁漏斗及底座组成[3],其结构见图1｡

图1磁力弧的结构

磁力弧采用永磁体作为磁源,无额外耗能,不需外加动力,在节能降耗方面表现良好｡磁力弧的工作原理[3]为:当磨机排料时,矿浆中的碎钢球等铁磁性物质被磁场捕获并吸附到筒体内表面上,随提升筒的转动而提升,到达提升筒顶部无磁场区域时,在惯性和重力作用下,落入接铁漏斗中排出,实现矿浆物料与碎钢球的分离｡该除铁设备系统现场安装､检修方便,工作可靠性高,除铁率高｡

2、磨矿分级系统的考查

选厂一系列球磨分级系统采用1台安装功率为11600kW的φ7.32m×11.28m球磨机与14台φ660水力旋流器(12工2备)组成闭路系统｡为了考查磁力弧安装对磨矿分级系统的影响,特在磁力弧安装前后,对选厂磨矿分级系统一系列球磨机的耗材指标和能耗指标分别进行了考查和分析｡同时为了更好地评价一系列球磨机在磁力弧安装前后磨矿分级作业的具体状况,对磁力弧安装前后磨矿分级系统各产品的浓细度､球磨机返砂比和旋流器分级效率进行考查､计算和分析｡磨矿分级系统工艺流程见图2｡

图2磨矿分级系统流程

3、球磨分级系统影响研究

3.1材料消耗影响

耗材是选厂生产成本的重要组成部分,降低耗材成本是提高选厂经济效益的重要手段之一｡磁力弧除铁系统目的是去除球磨机排出的碎钢球,减少水力旋流器和渣浆泵过流件的磨损,延长设备使用寿命｡球磨机排矿端磁力弧安装前后材料消耗指标见表1｡

表1磁力弧安装前后材料消耗

由表1可知:磁力弧除铁系统投入使用后显著提高了设备使用寿命,旋流器沉砂嘴更换周期延长了100.00%,旋流器大锥､中锥､小锥更换周期延长了33.33%,渣浆泵前护板､叶轮和前护套的更换周期延长了23.08%,渣浆泵整泵更换周期延长了20.83%｡研究表明:碎钢球对渣浆泵与水力旋流器的过流件使用寿命影响较大,及时清除碎钢球有利于提高设备过流件使用寿命,降低备件成本｡

3.2能耗影响

磨矿作业的能耗位居整个选矿厂作业能耗之首,占总能耗的50%以上[4]｡球磨机排矿端安装磁力弧后,可有效去除返砂中夹带的碎钢球,提高球磨机的工作效率,降低球磨机的电单耗｡在本次试验中,安装磁力弧前球磨机的平均电单耗为9.75kW·h/t,安装磁力弧后球磨机的平均电单耗为9.70kW·h/t｡由此可知,安装磁力弧后球磨机的能耗降低了0.05kW·h/t,达到了降低球磨机电单耗的目的｡

3.3磨矿回路循环负荷影响

返砂比大小对球磨机磨矿效果及处理能力有直接影响｡在一定范围内,随着返砂比提高,球磨机效果会随之会提高｡但生产实践证明返砂比并非越大越好,过大的返砂比会引起球磨机与分级机过负载,致使磨矿过程不能正常进行,例如出现球磨机“涨肚”现象,分级效率降低,产生“跑粗”等现象[5]｡生产实践证实返砂比控制在300%~500%时磨矿效果较为理想｡表2为磁力弧安装前后磨矿分级系统返砂比考查结果｡由表2可知:安装磁力弧前,返砂比不稳定,波动幅度大,返砂比位于480%~670%区间,与目标区间相差较大;安装磁力弧后,球磨机返砂比波动明显降低,维持在470%左右,这显著改善了球磨机磨矿效果｡

表2磁力弧安装前后返砂比变化

3.4水力旋流器分级效率影响

分级效率是考查分级设备运行优良的重要指标,也是确保磨矿分级系统最终产品质量的重要保证｡磨矿分级系统作业能耗高,提高分级设备的分级效率是降低选矿成本和节约能源的有效途径,也是减少过磨为后续选别作业提供适宜粒级,促进选别指标提高的一个重要手段[6]｡一般分级效率可采用量效率和质效率两种指标来衡量｡量分级效率E量和质分级效率E质的计算公式分别如式(1)､(2)所示｡

量分级效率计算公式:

质分级效率计算公式:

式中:α､β､θ分别为给矿､溢流､沉砂中小于某一指定粒级含量｡通常磨矿分级回路的流程考查以-0.074mm作为计算指定粒级｡

磁力弧除铁系统安装前后流程考查计算的水力旋流器量效率和质效率结果见表3｡由表3可知:磁力弧安装后水力旋流器质效率和量效率较安装前有所提高,说明磁力弧除铁系统能有效去除矿浆中碎钢球,降低碎钢球干扰,更有利于提高水力旋流器的分级效率｡

表3旋流器量效率和质效率

4、结论

通过开展磁力弧除铁系统对某大型钼矿球磨分级系统的影响研究,结合生产实践流程考察数据分析获得以下结论:

1)磁力弧除铁系统能够有效分离和去除球磨机排除碎钢球,从而降低了碎钢球对渣浆泵和水力旋流器过流件的磨损,大幅延长备件更换周期,降低了成本｡

2)较磁力弧安装前,安装后球磨机的平均电单耗降低了0.05kW·h/t,达到了节能降耗的目的｡

3)球磨机排矿端磁力弧的安装有效降低了球磨机返砂比波动幅度,有利于改善球磨机的磨矿效果｡

4)安装磁力弧去除混在矿浆中破碎钢球后,降低了碎钢球对旋流器分级的干扰,有效提高了旋流器的分级效率｡

参考文献: