高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机

1012 编辑：中冶有色技术网来源：安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司

2024-03-15 10:48:31

权利要求书： 1.一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，包括：

磨机座体(1)，所述磨机座体(1)安装有两组，且顶部安装有连接轴承；

筒体(3)，所述筒体(3)的两端分别为进口端和出口端；两组所述磨机座体(1)分布于筒体(3)的两端，并分别与进口端和出口端通过连接轴承相连接；

磨矿介质(4)，所述磨矿介质(4)填充在筒体(3)适于对原矿颗粒进行摩擦；所述磨矿介质(4)为纳米陶瓷球，球径在20mm～35mm，在高充填率40％、磨矿浓度65％～68％的条件下进行磨原矿颗粒；

给矿器(2)，所述给矿器(2)安装在筒体(3)的进口端；

动力组件，所述动力组件包括输出齿轮(8)，所述筒体(3)相对输出齿轮(8)的一侧安装有固定齿圈(9)，所述输出齿轮(8)与固定齿圈(9)相啮合，所述动力组件适于驱动筒体(3)旋转；

排矿反螺旋叶片(12)，所述排矿反螺旋叶片(12)安装在筒体(3)的出口端，所述排矿反螺旋叶片(12)与筒体(3)旋向相反；

排矿箱(13)，所述排矿箱(13)与筒体(3)相连通，所述排矿箱(13)上安装有排矿监测器(15)，所述给矿器(2)上安装有补水器；

电流监测器，所述电流监测器适于连接在动力组件上。

2.根据权利要求1所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，所述动力组件还包括驱动电机(5)和驱动座体(10)，所述驱动电机(5)安装在驱动座体(10)上部，所述驱动电机(5)的输出端适于通过联轴器(6)连接有减速机(7)，所述减速机(7)的输出端与输出齿轮(8)可拆卸连接并带动筒体(3)外部的固定齿圈(9)旋转。

3.根据权利要求1所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，所述筒体(3)的内壁安装有内衬板(19)，所述内衬板(19)采用波纹形耐磨内衬板(19)。

4.根据权利要求2所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，对于普氏硬度系数大于10的原矿颗粒，所述筒体(3)内的陶瓷球充填率初装调整为36％，并加入Φ25mm或者Φ30mm钢球，充填率为2％～4％。

5.根据权利要求4所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，所述给矿器(2)远离筒体(3)的一端向上开口，所述给矿器(2)的底端设置有回收溜槽(11)。

6.根据权利要求5所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，所述排矿监测器(15)内部安装有粒度检测仪和浓度检测仪，且检测端分别安装在排矿箱(13)和筒体(3)内适于实时监测排矿粒度和浓度；

所述驱动电机(5)外安装有电流监测器，所述电流监测器包括电流表，实时监测磨机电流，分析磨机工作状态。

7.根据权利要求1所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，所述给矿器(2)的顶部处安装有补水器，所述补水器包括环水管(16)和电磁直通阀(17)，所述电磁直通阀(17)适于控制环水管(16)的开闭。

8.根据权利要求1所述的一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，其特征在于，所述排矿箱(13)背对筒体(3)的一侧安装有格栅篦子一(20)，所述格栅篦子一(20)间隙小于

15mm。

说明书：一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机技术领域[0001] 本实用新型涉及球磨机磨矿技术领域，尤其是涉及一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机。背景技术[0002] 在选矿领域，球磨机是实现矿物颗粒解离进行后续分选的关键设备，广泛用于黑色金属、有色金属和煤等矿物颗粒的选矿生产行业。[0003] 传统的球磨机用座体支撑筒体，由动力组件驱动齿轮带动筒体旋转，筒体内充填一定量的磨矿介质通过筒体旋转产生的离心力实现提升与矿物颗粒发生相对运动进行磨矿。[0004] 目前球磨机采用的磨矿介质大多为高密度的钢球，钢球受重力、离心力和摩擦力的作用在筒体内会发生球间相互撞击、球与矿物颗粒碰撞、球与筒体摩擦等行为；例如参考文献CN114733616A一种陶瓷用连续球磨机，即上述钢球碰撞矿物颗粒。这造成磨机承载负荷大、磨矿钢球消耗量大、矿物颗粒过磨粒级产率高、产生严重的噪音和损坏筒体内部衬板。此外现场工人由于噪音需要长期佩戴耳塞，这会导致工人患中耳炎和听力衰退的风险。[0005] 因此针对上述问题有必要提供一种低能耗低球耗低噪音的球磨机来优化磨矿效果实现降本增效同时改善现场工人工作环境。实用新型内容

[0006] 为了解决上述技术问题，实用新型人经过实践和总结得出本实用新型的技术方案，本实用新型公开了一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，包括：[0007] 磨机座体，所述磨机座体安装有两组，且顶部安装有连接轴承；[0008] 筒体，所述筒体的两端分别为进口端和出口端；两组所述磨机座体分布于筒体的两端，并分别与进口端和出口端通过连接轴承相连接；筒体内应设置有螺旋叶或螺旋纹路来推动物料在颗粒大小达标时排出矿物颗粒。[0009] 磨矿介质，所述磨矿介质填充在筒体适于对原矿颗粒进行摩擦；所述磨矿介质为纳米陶瓷球，球径在20mm～35mm，在高充填率40％、磨矿浓度65％～68％的条件下进行磨原矿颗粒；[0010] 给矿器，所述给矿器安装在筒体的进口端；[0011] 动力组件，所述动力组件包括输出齿轮，所述筒体相对输出齿轮的一侧安装有固定齿圈，所述输出齿轮与固定齿圈相啮合，所述动力组件适于驱动筒体旋转；[0012] 排矿反螺旋叶片，所述排矿反螺旋叶片安装在筒体的出口端，由于所述球磨机充填率高，为避免陶瓷球随矿物从排矿口溢出，设置有排矿反螺旋叶片，所述排矿反螺旋叶片与筒体旋向相反；排矿反螺旋叶与其筒体内部的螺旋方向相反，适于进行放料将物料反向送回筒体内，来达到重复研磨的效果。[0013] 排矿箱，所述排矿箱与筒体相连通，所述排矿箱上安装有排矿监测器，所述给矿器上安装有补水器；[0014] 电流监测器，所述电流监测器适于连接在动力组件上。[0015] 在更进一步的技术方案中，所述动力组件还包括驱动电机和驱动座体，所述驱动电机安装在驱动座体上部，所述驱动电机的输出端适于通过联轴器连接有减速机，所述减速机的输出端与输出齿轮可拆卸连接并带动筒体外部的固定齿圈旋转。[0016] 为了保证实际的驱动方式，这里的驱动电机应采用足够驱动较大体积筒体上的固定齿圈的驱动电机，且动力组件不应只包括传统的齿轮啮合传动，还可以包括皮带传动、传动链传动等方式。[0017] 在更进一步的技术方案中，所述筒体的内壁安装有内衬板，所述内衬板采用波纹形耐磨内衬板。[0018] 内衬板为固定在筒体内壁保护筒体的隔绝层，常见为固定条依次固定单独的小衬板，后通过球磨机固定螺栓固定在球磨机的外表面。[0019] 在更进一步的技术方案中，对于普氏硬度系数大于10的原矿颗粒，所述筒体内的陶瓷球充填率初装调整为36％，并加入Φ25mm或者Φ30mm钢球，充填率为2％～4％。对于硬度高的极贫极难选矿，可在装球制度中适当加入少量钢球，提高磨矿效果。[0020] 在更进一步的技术方案中，所述给矿器远离筒体的一端向上开口，所述给矿器的底端设置有回收溜槽。针对本实用新型由于充填率高，考虑到原矿性质变化，给矿器可能偶尔发生倒排现象，给矿器前部设有回收溜槽，使倒排矿浆回流到磨矿分级工艺。[0021] 在更进一步的技术方案中，所述排矿监测器内部安装有粒度检测仪和浓度检测仪，且检测端分别安装在排矿箱和筒体内适于实时监测排矿粒度和浓度；[0022] 所述驱动电机外安装有电流监测器，所述电流监测器包括电流表，实时监测磨机电流，分析磨机工作状态。[0023] 1.检测电流的原因：磨机电流在使用时会反馈是否胀肚等生产情况，以及磨机负荷。不同型号磨机不同充填率电流会有极大的差异。[0024] 2.检测排矿粒度的原因：排矿粒度浓度反馈磨机磨矿效果，随矿源变化会有极大的波动。可以调整实际的筒体的转速。[0025] 3.检测磨矿介质的原因：根据陶瓷球密度，本文所述排矿浓度控制在65～68％。可以及时添加纳米陶瓷球调整实际的筒体磨矿浓度。[0026] 闭路磨矿是上述三个因素随时变化共同影响结果。不同的选厂在调整上会有极大的差异，无法以单一选厂的生产囊括其它。[0027] 在更进一步的技术方案中，所述给矿器的顶部处安装有补水器，所述补水器包括环水管和电磁直通阀，所述电磁直通阀适于控制环水管的开闭。[0028] 在更进一步的技术方案中，所述排矿箱背对筒体的一侧安装有格栅篦子一，所述格栅篦子一间隙小于15mm。[0029] 本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果:[0030] (1)本实用新型通过提高球磨机的溢流反螺旋装置，将磨矿介质换为堆密度为3

2.2t/m的纳米耐磨陶瓷球，降低磨机的承载负荷，从而降低磨机电耗；纳米陶瓷球的高耐磨性大幅度降低了磨矿介质的消耗和内衬板的磨损消耗；因此其能实现节能降耗，对整个行业都具有积极意义。

[0031] (2)本实用新型的磨矿介质采用纳米陶瓷球，相较于钢球，可降低现场噪音，改善现场工人的工作环境保障职工的身心健康。[0032] (3)通过提高磨矿介质的充填率和降低入磨矿浆浓度，可降低磨机排矿物颗粒料中的过磨粒级产率，提高合格粒级的产率，在提高磨机磨矿效率的同时实现窄粒级磨矿，有利于后续选别工艺和金属回收。[0033] 本实用新型设置了加高反螺旋叶片以提高排矿溢流面高度，使介质充填率达到40％以上；以堆比重2.2g/cm3的陶瓷球作为磨矿介质，降低了提升介质所需功耗，相比传统球磨机达到了节能40％以上，且降低球磨机噪音14dB以上的目标。实现大幅度降低电耗、钢耗和现场噪音，改善现场工作环境。

附图说明[0034] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0035] 图1为本实用新型球磨机整体结构示意图；[0036] 图2为磨机排矿出口端侧视剖视图；[0037] 图中：1、磨机座体；2、给矿器；3、筒体；4、磨矿介质；5、驱动电机；6、联轴器；7、减速机；8、小齿轮；9、大齿圈；10、驱动座体；11、倒排回收溜槽；12、排矿反螺旋；13、排矿箱；14、电流表；15、排矿监测装置；16、环水管；17、电动阀门；18、进料轴颈；19、内衬板；20、格栅篦子一。具体实施方式[0038] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0039] 下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。[0040] 实施例1[0041] 如图1?2所示，为本实用新型的一种实施方案，一种高充填率陶瓷球介质节能低噪音球磨机，包括磨机座体1，所述磨机座体1安装有两组，且顶部安装有连接轴承；[0042] 筒体3，所述筒体3的两端分别为进口端和出口端；两组所述磨机座体1分布于筒体3的两端，并分别与进口端和出口端通过连接轴承相连接；

[0043] 磨矿介质4，所述磨矿介质4填充在筒体3适于对原矿颗粒进行摩擦；所述磨矿介质4为纳米陶瓷球，球径在20mm～35mm，在高充填率40％、磨矿浓度65％～68％的条件下进行磨原矿颗粒；

[0044] 给矿器2，所述给矿器2安装在筒体3的进口端；给矿器2的顶部处安装有补水器，所述补水器包括环水管16和电磁直通阀17，所述电磁直通阀17适于控制环水管16的开闭。[0045] 动力组件，所述动力组件包括输出齿轮8，所述筒体3相对输出齿轮8的一侧安装有固定齿圈9，所述输出齿轮8与固定齿圈9相啮合，所述动力组件适于驱动筒体3旋转；[0046] 排矿反螺旋叶片12，所述排矿反螺旋叶片12安装在筒体3的出口端，所述排矿反螺旋叶片12与筒体3旋向相反；由于所述球磨机充填率高，为避免陶瓷球随矿物从排矿口溢出，设置有排矿反螺旋叶片12；排矿反螺旋叶12与其筒体3内部的螺旋方向相反，适于进行放料将物料反向送回筒体3内，来达到重复研磨的效果。[0047] 排矿箱13，所述排矿箱13与筒体3相连通，所述排矿箱13上安装有排矿监测器15，所述给矿器2上安装有补水器；排矿监测器15内部安装有粒度检测仪和浓度检测仪，且检测端分别安装在排矿箱13和筒体3内适于实时监测排矿粒度和浓度；[0048] 所述驱动电机5外安装有电流监测器，所述电流监测器包括电流表，实时监测磨机电流，分析磨机工作状态。[0049] 电流监测器，所述电流监测器适于连接在动力组件上。[0050] 动力组件还包括驱动电机5和驱动座体10，所述驱动电机5安装在驱动座体10上部，所述驱动电机5的输出端适于通过联轴器6连接有减速机7，所述减速机7的输出端与输出齿轮8可拆卸连接并带动筒体3外部的固定齿圈9旋转。[0051] 筒体3的内壁安装有内衬板19，所述内衬板19采用波纹形耐磨内衬板19。[0052] 进一步，对于普氏硬度系数大于10的原矿颗粒，所述筒体3内的陶瓷球充填率初装调整为36％，并加入Φ25mm或者Φ30mm钢球，充填率为2％～4％。[0053] 为了实现排矿反螺旋叶片12的反向效果，所述排矿箱13背对筒体3的一侧安装有格栅篦子一20，所述格栅篦子一20间隙小于15mm。[0054] 示例：在实验内部测试中，对于采用闭路磨矿分级的二段磨矿分级系统，在同生产条件下的4个系列，采用Φ2736溢流型球磨机，1#和2#两个系列加高磨机排矿反螺旋溢流面，采用纳米陶瓷球的球径Φ30mm：Φ25mm：Φ20mm＝20％：60％：20％的陶瓷球配比，充填率40％，磨矿浓度65％～68％用所述磨机进行磨矿；3#和4#两个系列采用Φ50mm的钢球磨矿，充填率35％，磨矿浓度75％～78％用传统球磨机进行磨矿；1#和2#两个系列采用一台旋流器进行分级，3#和4#两个系列采用一台旋流器进行分级。[0055] 对于原矿性质较硬的磁铁矿，1#和2#两个系列磨矿分级系统产品粒度分布如表1所示，3#和4#系列磨矿分级系统产品粒度分布如表2所示。四个系列的返砂比和球磨新生产率如表3所示。[0056] 表11#和2#系列磨矿产品粒度分布(产率/％)[0057][0058][0059] 表23#和4#系列磨矿产品粒度分布(产率/％)[0060] 粒级/mm 3#排矿 4#排矿给矿溢流一磁精+0.3 14.01 16.03 20.46 0.00 28.74

?0.3～+0.15 29.46 30.42 29.62 14.55 18.07

?0.15～+0.074 38.02 35.33 37.36 16.86 17.50

?0.074～+0.038 9.72 9.44 9.02 19.80 10.85

?0.038～+0.023 2.37 1.77 1.06 7.95 3.67

?0.023 6.43 7.01 2.48 40.83 21.17

总计 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

?0.074 18.51 18.22 12.56 68.59 35.69

[0061] 表34个系列返砂比、球磨新生和磨机电流[0062] 系列返砂比/％球磨新生/％磨机电流/A1# 632.43 7.03 12.50

2# 819.46 5.60 12.30

3# 841.68 5.95 31.50

4# 889.93 5.66 32.00

[0063] 从3个表格数据可以看出，同矿源生产情况下，相对于传统磨机磨矿，本实用新型的磨矿产品整体而言，排矿?0.074mm粒级新生产率相对更高，?0.023mm过磨粒级产率相对更低，磨矿分级系统的返砂比也更低；尤其是磨机电流，相对而言，磨矿电耗下降幅度达50％以上。此外根据现场的噪音监测，现场噪音可从89dB下降至少8dB，下降幅度达8.99％。

[0064] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。[0065] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。