Подходят ли кованые стальные шары диаметром 40 мм для вашего контура вторичного измельчения?

Кованые стальные шары диаметром 40 мм могут быть подходящим вариантом для второй стадии шарового измельчения, если исходный материал достаточно мелкий для того, чтобы шары такого диаметра разрушали оставшиеся крупные частицы и при этом обеспечивали достаточное количество контактов для достижения требуемой крупности продукта. Они менее привлекательны, если значительная крупная фракция требует большей энергии удара или если измельчение ведётся до такой мелкой крупности, что шары меньшего диаметра могут обеспечить больше полезных контактов для измельчения.

Поэтому решение следует начинать с определения ограничивающего фактора контура. Ограничена ли производительность тем, что крупные частицы проходят через мельницу без разрушения, недостаточным тонким измельчением или классификацией, из-за которой материал возвращается без необходимости? Для каждого случая требуется своё решение. Переход на шары диаметром 40 мм стоит рассмотреть, если имеющаяся загрузка шаров, по-видимому, плохо соответствует размерам частиц, требующих дальнейшего измельчения.

Перед выбором диаметра оцените крупную фракцию исходного материала

F80 исходного материала — размер, мельче которого проходит 80% материала, — полезный показатель, но он не описывает всю задачу измельчения. У двух потоков с одинаковым F80 могут различаться максимальная крупность и доля твёрдых крупных частиц. Эти различия могут определять, достаточно ли энергии удара шара диаметром 40 мм для выполнения задачи.

В замкнутом цикле оцените объединённую подачу в мельницу, включая возврат классификатора. Анализ только свежего питания может скрыть накопление устойчивых к измельчению частиц, циркулирующих через мельницу. Рассмотрите полный гранулометрический состав, а также прочность руды, текстуру минералов и изменения на предшествующей стадии измельчения. Одна средняя проба может не отражать рабочие периоды, приводящие к потерям производительности.

При сопоставимых плотности и скорости столкновения более крупный шар обладает большей энергией на одно столкновение. Меньшие шары обеспечивают больше отдельных мелющих тел и большую суммарную площадь поверхности при той же массе мелющих тел. Ни одно из этих преимуществ не гарантирует лучшей производительности: оптимальное соотношение зависит от того, какие частицы необходимо разрушить и как мельница перемещает загрузку.

• Значительная доля твёрдой крупной фракции: полный переход на шары диаметром 40 мм может снизить способность разрушать самые крупные частицы. Может потребоваться сохранить в загрузке более крупные шары.
• Контролируемая подача с умеренной потребностью в дальнейшем измельчении: шары диаметром 40 мм могут быть подходящим вариантом для испытания, особенно если более крупные шары обеспечивают избыточную для этой задачи ударную энергию.
• Мелкая подача при жёстких требованиях к тонкости продукта: сравните шары диаметром 40 мм с шарами меньшего диаметра и проверьте, может ли мельница эффективно использовать шары меньшего размера.

Модель измельчения или лабораторное сравнение помогут сузить круг вариантов, если они учитывают фактические характеристики руды и условия эксплуатации. Не существует обоснованного универсального порогового размера питания, при котором шары диаметром 40 мм подходят для любого контура второй стадии измельчения.

Проверьте, может ли мельница эффективно работать с предлагаемой загрузкой

«Вторичное измельчение» обозначает место в технологической схеме, а не единый режим работы. Диаметр мельницы, скорость вращения, профиль футеровки, заполнение мелющими телами, плотность пульпы и конструкция разгрузки влияют на передачу энергии измельчения частицам. Диаметр шаров, хорошо работающий на одной установке, может дать иной результат на другой.

Прежде чем связывать неудовлетворительную работу с размером шаров, проверьте эти условия. Изношенные лифтеры могут изменять движение загрузки. Слишком вязкая пульпа может ухудшать транспортирование и измельчение. Проблемы с классификатором могут приводить к возврату уже мелкого материала, расходуя производительность мельницы без воздействия на крупную фракцию. Изменение состава мелющих тел в таких условиях может дать неоднозначный результат.

Предлагаемое изменение также необходимо чётко определить: будут ли шары диаметром 40 мм единственным размером шаров для подпитки, одной из составляющих смешанной подпитки или частью полной замены загрузки? Это разные мероприятия. Шары для подпитки поступают в загрузку, содержащую изношенные мелющие тела разных размеров, поэтому рабочая загрузка не станет сразу состоять только из шаров диаметром 40 мм.

Это различие влияет на продолжительность испытания и интерпретацию результатов. Улучшение или ухудшение на начальном этапе может наблюдаться ещё до того, как гранулометрический состав загрузки станет репрезентативным. Фиксируйте исходное состояние загрузки, количество добавленных шаров и последующие результаты осмотра мелющих тел, чтобы отличить переходный эффект от устойчивой производительности.

Если крупная фракция остаётся существенной, следует рассмотреть смешанную загрузку. Более крупные шары сохраняют способность разрушать крупные частицы, а шары меньшего размера обеспечивают контакты для измельчения более мелкого материала. Соотношение размеров должно определяться задачей измельчения и измеренными результатами; удобное для закупки соотношение — слабое основание для формирования загрузки.

Согласуйте требования к твёрдости и вязкости разрушения

Один лишь диаметр не определяет качество мелющих тел. Для кованых мелющих тел химический состав, качество формовки и термообработка влияют на износостойкость и сопротивление повреждениям. Обозначения марок, такие как B2, B3 или 65Mn, помогают определить семейство материалов, но при закупке также необходимо согласовать химическую спецификацию и критерии приёмки готовых шаров.

Высокая твёрдость может обеспечивать стойкость к абразивному износу, однако измерение поверхности не характеризует весь шар. Запросите профиль твёрдости от поверхности до сердцевины, а также метод отбора проб и прослеживаемость партии. Шар с твёрдым наружным слоем и значительно более мягкой сердцевиной может изменять характер износа по мере уменьшения своего диаметра.

Сопротивление ударным нагрузкам важно в условиях сильных столкновений мелющих тел. Трещинообразование, выкрашивание и разрушение приводят к расходу мелющих тел без полезного измельчения. Цель — обеспечить подходящий баланс износостойкости и вязкости разрушения в условиях эксплуатации мельницы.

Например, в ассортименте кованых стальных шаров Shandong Jinchi есть вариант диаметром 40 мм; для него указана поверхностная твёрдость более 60 HRC и ударная вязкость не менее 12 J/cm². Для технического сравнения выясните, к какой марке и термообработке относятся эти значения, как испытывается ударная вязкость и отражают ли протоколы контроля предложенную партию. Результаты, полученные на образцах разной геометрии или при использовании разных процедур испытаний, могут быть напрямую несопоставимы.

Включите допуск по диаметру и округлость в спецификацию закупки. Номинальное обозначение 40 мм не устанавливает допустимый диапазон диаметров. Чрезмерный разброс изменяет фактическое распределение шаров по размерам и затрудняет сравнение разных поставок. При мокром измельчении также учитывайте химический состав пульпы и коррозию при анализе потерь мелющих тел: лабораторное измерение твёрдости не объясняет все причины их расхода.

Сформулируйте для испытания конкретный эксплуатационный вопрос

Полезное испытание может выяснить, повысит ли замена части более крупных шаров для подпитки на шары диаметром 40 мм производительность при требуемой крупности продукта без увеличения общих затрат на измельчение. Другое испытание может проверить, обеспечивают ли шары диаметром 40 мм достаточное разрушение крупных частиц при снижении расхода мелющих тел. Сформулируйте вопрос и критерии приёмки до изменения загрузки.

Подготовьте базовый уровень, учитывающий обычную изменчивость руды. Фиксируйте сухую производительность, гранулометрический состав питания и продукта, мощность мельницы, расход мелющих тел, уровень загрузки, водный баланс и эффективность классификации. Отслеживайте тип руды или другой подходящий показатель её прочности, чтобы не принять более лёгкое для измельчения питание за улучшение, вызванное мелющими телами.

Во время испытания оценивайте несколько связанных показателей:

• Производительность при требуемой крупности продукта: увеличение тоннажа имеет ценность только в том случае, если контур по-прежнему отвечает требованиям измельчения и последующих процессов.
• Удельное энергопотребление: сравнивайте кВт·ч на сухую тонну при сопоставимых условиях и одинаковой крупности продукта.
• Расход мелющих тел: сравнивайте килограммы на сухую тонну за репрезентативный период, учитывая изменения запаса мелющих тел в загрузке.
• Гранулометрический состав продукта и состояние мелющих тел: проверяйте крупный остаток, избыток тонкой фракции, форму изношенных шаров, фрагменты и признаки выкрашивания.

Один лишь P80 продукта может не выявить проблемную крупную фракцию или изменение содержания очень мелкого материала. Если от любой из этих фракций зависят раскрытие минералов или извлечение на последующих стадиях, включите соответствующие размерные фракции и металлургические показатели в критерии приёмки. Более низкий P80 сам по себе не означает, что результат измельчения стал ценнее.

Сравнивайте затраты на одной и той же эксплуатационной основе. Цену мелющих тел за тонну необходимо сопоставлять с расходом на тонну руды, энергопотреблением и любым подтверждённым влиянием на производительность, техническое обслуживание или последующие процессы. Более дешёвый шар с доставкой может обойтись дороже в эксплуатации; более дорогой шар оправдывает свою надбавку только при наличии измеримой эксплуатационной ценности.

Выбирайте шары диаметром 40 мм, если данные показывают, что они справляются с оставшимися крупными частицами и улучшают или сохраняют требуемую производительность при приемлемых общих затратах. Если крупный материал накапливается, сохраните достаточное количество более крупных шаров или устраните причину на предшествующей стадии. Если разрушение частиц достаточное, но тонкое измельчение остаётся неэффективным, испытайте добавление шаров меньшего размера. Следующую закупку следует планировать с учётом реакции контура, установленной в ходе такого сравнения.