精确测量球磨机介质充填率的方法与流程

205 编辑：中冶有色技术网来源：南京梅山冶金发展有限公司;上海梅山钢铁股份有限公司

2023-10-07 16:20:48

本发明涉及一种测量方法，具体涉及精确测量球磨机介质充填率的方法，属于磨矿处理

技术领域：

背景技术：

：磨矿是入选前矿料准备的最后一道作业，它是通过磨矿介质来完成的。在有介质磨矿中,磨机介质充填率的大小是影响磨机磨矿效率和磨矿产品粒度特性的重要因素。目前在选矿厂生产上，测定磨机的介质充填率通常是采用测量静止磨机球荷表面到磨机筒体的最高点距离h的大小来估算。附图1为磨机横截面，小圆圈部分表示磨机静止时球荷所占面积，d为磨机内直径，测定球荷表面cbe到磨机筒体的最高点距离h，则球荷表面到磨机中心的距离b由图看出为：磨机介质充填率常用的经验估算公式是：由于磨机静止时钢球表面为非绝对平面，首先球荷表面cbe到磨机筒体的最高点距离h无法测准，其次上述磨机介质充填率计算经验公式本身是估算公式，不能精确计算磨机介质充填率，b越大计算结果误差越大。而其他文献介绍的精确测量计算磨机介质充填率方法均很复杂，往往运用到微积分去计算，不便在生产现场工人进行计算运用。正是在生产现场磨机介质充填率测量不准，经常使磨机的介质充填率未处于最佳工作参数，从而造成磨机生产率降低和磨矿效果不好，因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。技术实现要素：本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种精确测量球磨机介质充填率的方法，该方法根据静止磨机球荷的状态，从磨机有效容积和磨机中钢球堆体积的精确测量出发，提出磨机介质充填率的精确测量公式，提供了一种精确测量球磨机介质充填率的方法，使磨机介质充填率长期处于最佳值，进而提高磨矿台时和磨矿效果，降低磨矿钢耗，确保溢流粒度合格，在同类矿山具有推广应用价值。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种精确测量球磨机介质充填率的方法，其特征在于，所述方法如下：1)制作磨机内径和磨矿介质面净高测量工具，2)用专门制作的测量工具，简单方便和精确测量出磨机有效内径r(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离h(cm)；3)根据静止磨机球荷的状态和三角函数知识，采用扇形oce的面积s扇减去三角形oce的面积s△，计算磨机横截面钢球所占面积，4)按照圆柱体公式计算出磨机有效容积，按照阴影面积乘以磨机长度得到钢球堆体积，钢球堆体积除以磨机有效容积即为磨机介质充填率，按此方法计算出不同磨机有效内径r(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离h(cm)所对应的介质充填率，制作出不同规格磨机的介质充填率对照表。实际生产中，只要测量出磨机有效内径r(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离h(cm)，查表即可快速得到磨机介质充填率。本发明提供一种精确测量球磨机介质充填率的工具与方法，使磨机介质充填率长期处于最佳值，进而提高磨矿台时和磨矿效果，降低磨矿钢耗，确保磨矿细度合格，具有重要的理论与实践意义，在同类矿山具有推广应用价值。作为本发明的一种改进，所述步骤1)中制作磨机内径和磨矿介质面净高测量工具即带磁块可伸缩的丁字尺，具体如下；ab段与cd段垂直，cd段可伸缩，长300cm带有刻度，单位cm；ab段长10-30cm约等于2-3钢球直径，以避免造成测量端点插入两个钢球之间造成误差、宽1-2cm；两端内镶嵌磁块，方便测量工具吸在球磨机筒体衬板表面和磨矿介质钢球表面,确保测量数据准确。相对于现有技术，本发明具有如下优点，该方法使得工人在磨机生产现场就能精确快速测量和控制磨机介质充填率，使磨矿过程处于最佳工作参数，提高磨机生产率和磨矿细度合格率，降低磨矿生产成本，利用专门制做的测量工具，测出所需数据，按照提供的介质充填率精确计算方法，制作出不同型号磨机介质充填率对照表，从对照表中查出对应的介质充填率，提高了职工的工作效率，减轻了职工的劳动强度，确保磨机钢球介质充填率的精确度，杜绝了球磨机“涨肚”现象，降低了球磨机的故障率。从而实现磨机的生产能力和装球量做到最佳匹配，达到最佳的料球比，提高钢球与待磨物料的有效冲击和研磨概率，磨机台时平均能提高2-10吨，降低钢球和衬板消耗，解决了生产中经常出现的球磨机充填率测量不准且波动大的生产难题，保持了球磨机钢球充填率和钢球粒度特性的稳定，球磨机的磨矿效果有了明显改善，确保新换衬板的球磨机台时能快速提高到正常水平并保证磨矿细度合格。附图说明图1为磨机横截面示意图和横截面阴影面积传统计算方法；图2为专门制做的磨机内径和磨矿介质面净高测量工具；图3为磨机横截面示意图和横截面阴影面积本专利计算方法。具体实施方式：为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明做详细的说明。实施例1：参见图1—图3，一种精确测量球磨机介质充填率的方法，所述方法如下：1)制作磨机内径和磨矿介质面净高测量工具，2)用专门制作的测量工具，简单方便和精确测量出磨机有效内径r(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离h(cm)；3)根据静止磨机球荷的状态和三角函数知识，采用扇形oce的面积s扇减去三角形oce的面积s△，计算磨机横截面钢球所占面积，具体计算见附图3所示。4)按照圆柱体公式计算出磨机有效容积，按照阴影面积乘以磨机长度得到钢球堆体积，钢球堆体积除以磨机有效容积即为磨机介质充填率，按此方法计算出不同磨机有效内径r(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离h(cm)所对应的介质充填率，制作出不同规格磨机的介质充填率对照表。见附表1所示。1、实际生产中，只要测量出磨机有效内径r(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离h(cm)，查表即可快速得到磨机介质充填率。2、本发明提供一种精确测量球磨机介质充填率的工具与方法，使磨机介质充填率长期处于最佳值，进而提高磨矿台时和磨矿效果，降低磨矿钢耗，确保磨矿细度合格，具有重要的理论与实践意义，在同类矿山具有推广应用价值。所述步骤1)中制作磨机内径和磨矿介质面净高测量工具即带磁块可伸缩的丁字尺，具体如下，见附图2所示；ab段与cd段垂直，cd段可伸缩，长300cm带有刻度，单位cm；ab段长10-30cm约等于2-3钢球直径，以避免造成测量端点插入两个钢球之间造成误差、宽1-2cm；两端内镶嵌磁块，方便测量工具吸在球磨机筒体衬板表面和磨矿介质钢球表面,确保测量数据准确。下面结合附图,对本方案提出的磨机介质充填率的快速精确测量计算方法进行说明，在计算磨机横截面钢球所占面积时,创造性地提出用扇形面积减去三角形面积。首先，测量出静止时磨机球荷表面到磨机筒体的最高点距离h和磨机内直径d，利用反余弦三角函数计算出夹角θ，再用正弦三角函数计算出半弦cb的长，cb＝rsinθ；最后计算出扇形oce的面积和△oce的面积s＝rsinθ(h-r)。这样，二者之差就为磨机截面钢球所占面积，再计算出磨机有效容积和磨机中钢球堆体积，就可得出磨机介质充填率精确值。表1mqg2700×3600湿式格子型球磨机钢球充填率对照表r\h13313513713914114314514714915115315515715912344.843.842.841.740.739.738.737.736.635.634.633.632.631.612445.444.443.342.341.340.339.338.337.336.235.234.333.332.312545.944.943.942.941.940.939.938.937.936.935.934.933.932.912646.545.544.443.442.441.440.439.438.437.536.535.534.533.512747.046.045.044.043.042.041.040.039.038.037.136.135.134.112847.546.545.544.543.542.641.640.639.638.637.636.735.734.712948.047.046.145.144.143.142.141.140.239.238.237.336.335.313048.547.646.645.644.643.642.741.740.739.838.837.836.935.9应用实施例：在宝武集团梅钢公司矿业分公司实验后，解决了生产中经常出现的球磨机充填率测量不准且波动大的生产难题，保持了球磨机钢球充填率和钢球粒度特性的稳定，球磨机的磨矿效果有了明显改善，提高了磨矿台时且球磨机很少出现“涨肚”现象。尤其在新更换衬板后效果特别显著，原来球磨机更换衬板后均把倒出的钢球全部加入，造成磨机钢球充填率偏高，磨机出现“涨肚”现象，mqg2700×3600湿式格子型球磨机处理量要在15天以上甚至1个月以上才能达到70t/h；采用该方案补球后，实现磨机的生产能力和装球量做到最佳匹配，达到最佳的料球比，球磨机的处理量在2天之内甚至当天就能快速提高到70t/h以上并保证磨矿细度合格。宝武集团梅钢公司矿业分公司采用本方案后，减少了钢球与钢球、钢球与衬板的冲击，提高钢球与待磨物料的有效冲击和研磨概率，降低钢球和衬板消耗，提高了磨机的磨矿效果和生产率，在磨矿细度相当的条件下，mqg2700×3600湿式格子型球磨机磨矿台时提高2.9吨，最终获得的二次分级溢流产品质量比应用前更优。需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。当前第1页12

技术特征：

技术总结

本发明涉及一种精确测量球磨机介质充填率的方法，所述方法如下：1)制作磨机内径和磨矿介质面净高测量工具；2)用测量工具，测量出磨机有效内径R(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离H(cm)；3)根据静止磨机球荷的状态和三角函数知识，采用扇形OCE的面积S扇减去三角形OCE的面积S△，计算磨机横截面钢球所占面积，4)按照圆柱体公式计算出磨机有效容积，按照阴影面积乘以磨机长度得到钢球堆体积，钢球堆体积除以磨机有效容积即为磨机介质充填率，按此方法计算出不同磨机有效内径R(cm)和钢球表面到球磨机筒体最高点的距离H(cm)所对应的介质充填率，制作出不同规格磨机的介质充填率对照表。

技术研发人员：张祖刚;毕兵兵;刘永召

受保护的技术使用者：南京梅山冶金发展有限公司;上海梅山钢铁股份有限公司

技术研发日：2018.03.29

技术公布日：2019.10.11

声明：

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