鋼球對磨礦作業的重要性
2021-09-26
鋼球不同的制造工藝決定了其質量的不同，鋼球的質量好壞既影響生產率的高低，也影響球耗的高低，進而影響選礦成本的大小。目前，選礦廠使用的大多是鑄造鋼球和鍛軋鋼球兩大類，其中鑄造鋼球可以分為三個類別：低鉻鋼球、高鉻鋼球和高合金鋼球，其生產工藝流程一般為：原材料→加熱熔煉→鋼模澆鑄→出模打磨→淬火→回火→檢驗包裝；鍛造鋼球的生產工藝流程一般為：原材料→下料→中頻爐加熱→鍛造成球→淬火→回火→檢驗包裝。
鑄造鋼球可以利用廢料生產，而鍛造鋼球必須采用合格的棒料，所以原材料成本鍛造鋼球要高一些。但是對比鑄造鋼球和鍛造鋼球的力學性能表1和表2可知，鍛造鋼球的沖擊韌性和破碎率要優于鑄造鋼球，在實際使用中鍛造鋼球的破碎率也低于鑄造鋼球。
鋼球的選用的原則就是硬度高、不破碎、性價比高。特別是性價比，不是越便宜越好，如果磨耗快，破碎率高，磨耗及破碎造成的間接成本會遠遠超過低價格帶來的直接效益，綜合效益反而低。因此，一定要根據磨機規格和礦石性質選擇合適的鋼球材質。
2.鋼球的充填率
磨機內鋼球充填率決定了磨礦作用的強弱。直觀上理解，裝球多，打擊次數多，磨礦作用強；反之，裝球少，打擊次數少，磨礦作用弱。但鋼球充填率過低會導致沖擊能量不足，不能很好的對礦石形成破碎磨削作用，充填率過高又會導致筒內空間狹小，物體之間相互接觸過于頻繁,使得沖擊效率降低，因此必須選擇合適的鋼球填充率以保證磨機的工作效率。當磨礦作業的工況條件包括磨機尺寸、磨礦濃度、轉速率等一定時，充填率取決于礦石粒度大小及難磨程度，礦石性質發生變化時，鋼球充填率也要隨之變化。充填率是否合適的標準是磨機生產率的大小，通過試驗找到最大生產率所對應的充填率即是最佳充填率。
例如印尼某銅金礦將鋼球充填率由 14% 提高到18%，磨機處理量增加了 5%～10%，目前該礦鋼球充填率穩定在 16%～18%。但是增加鋼球充填率，產品的粒度將會變粗，在系統優化時應該注意到這點，因為半自磨機產品粒度變粗，將會增加后續球磨機的磨礦負荷。
3.鋼球的尺寸
在磨礦作業中，鋼球對礦粒可產生沖擊及磨剝兩種作用，鋼球直徑過小，對礦石的沖擊破碎作用較弱，影響磨機的生產效率；增大鋼球直徑可增加鋼球對單位礦石的沖擊破碎能量，提高礦石的破碎效果，但在同樣的鋼球充填率下，增大鋼球直徑，鋼球的數目會相應減少，礦石被破碎的頻次會降低，也就是會降低礦石被破碎的頻率，因此要根據實際工況條件確定恰當的鋼球尺寸。另外，增加鋼球直徑在增加礦石處理能力的同時，又會使半自磨機的產品粒度變粗，對磨機襯板的沖擊力增大，會降低襯板的使用壽命，在優化鋼球直徑時要特別注意。
比如梅山選礦廠入磨礦石性質發生變化后，用φ100mm鋼球代替原來使用的φ120mm鋼球，在保持臺時處理量不變的情況下，每年可節約電費49.23萬元，節約鋼球采購費用16.63萬元，即每年可降低生產成本65．86萬元，并延長了磨機襯板使用壽命，降低了噪音，經濟、環境效益顯著。
4.鋼球的配比
磨機在運轉過程中需要定時添加一定數量的鋼球，才能完成磨礦作業。因為入磨原礦的粒度是由數個粒級組成的，所以不能添加一種尺寸的鋼球，而是要分出原礦中幾個粒級的各種對應尺寸的鋼球來完成作業，以達到最好的效率。在實際磨礦作業中，鋼球尺寸偏大，會導致打擊力過大，易產生“貫穿破碎”及過粉碎；鋼球尺寸偏小，則會導致打擊力不夠，磨礦產品過粗、磨不細等問題。因此，在生產運轉中，要根據原礦性質、粒度組成級別及時調整最合適的鋼球補加方案是很有必要的。云南磷化集團安寧礦業提過改變鋼球補加方案，在保證磨礦產品在單體解離度的前提下，有效降低磨礦產品的過磨量，大幅提高磨礦效率和產能。
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