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要想更好地認(rèn)識磨礦過程的能耗,首先要了解能量的損失過程。物料的破碎過程,就工藝特征而言,是一個粒度減小的過程。從力學(xué)實質(zhì)看,磨礦過程是一個功能轉(zhuǎn)變的過程:磨礦機械對礦石做功,功轉(zhuǎn)變?yōu)榈V石的變形能,破碎后成為表面能。而從能量消耗上看,在介質(zhì)破碎物料的過程中所出現(xiàn)的破碎損失功占了絕大多數(shù)的比例,最終形成磨礦產(chǎn)品的表面能僅約為總能量的l%左右 。所以,磨礦作業(yè)的節(jié)能降耗大有潛力可挖。
球磨機節(jié)能降耗途徑可從以下幾點考慮:
1.磨礦機在空轉(zhuǎn)時仍要將介質(zhì)舉升到同樣的高度,而且由于空轉(zhuǎn)時介質(zhì)重心低,負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)力臂長,因而空轉(zhuǎn)的耗能更高。所以為了消除磨機空轉(zhuǎn)及負(fù)荷不足的危害,應(yīng)使磨礦機滿負(fù)荷給礦。
2.我國各選廠最終破碎粒度多在20~30mm, 而J·C·法孿特和R·諾爾思從碎礦與磨礦總消耗能最低的原則出發(fā), 導(dǎo)出最適宜破碎粒度約12.7mm 。 由于磨礦機的破碎概率很低,是一種效率很低的破碎設(shè)備,而破碎機的效率比磨礦機高得多,因此,我國的破碎最終粒度應(yīng)該降低,多碎少磨是有效的方法。
3.磨礦機的耗能特性還與磨機的規(guī)格尺寸有關(guān),一般來說,小磨機獲得單位容積的功耗要比大磨機高一些,但并不是磨機越大功耗越低,也有一個極限。我國20世紀(jì)80年代以前都是搞設(shè)備大型化,80 年代后這種趨勢已停止,而是在設(shè)備挖潛革新上下功夫。
4.Davis 鋼球磨損理論表明,鋼球的磨損速度與球的體積成正比,大鋼球磨損量大,小鋼球磨損量小,而我國各選廠的球徑均偏大,且偏大嚴(yán)重,所以應(yīng)改為小鋼球。研究顯示,小鋼球的單耗比大鋼球降低20%以上。
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