預磨機磨礦因素對磨礦粒度的影響分析

目前國內球磨機存在的問題有很多，其中球磨機入磨粒度對磨礦能耗有著較大的影響是很重要的一點，要達到后面的磨礦細度，球磨機的工作量加大，能耗勢必增加。降低磨礦能耗有效的途徑是降低入磨礦石的粒度。在細碎工序與入球磨機之間增設一道預磨機預磨工序，可以實現(xiàn)提高產量、降低能耗及穩(wěn)定磨礦粒度的目的。顯然，預磨機產品粒度的大小將直接關系到球磨機的產率及其能耗，因此，研究預磨機磨礦粒度的影響因素，從而得到較優(yōu)的磨礦工藝具有重要的實際意義。

為了使磨機工作在更佳狀態(tài)，并使磨礦粒度滿足后續(xù)工藝要求，我們從預磨機磨礦粒度的影響因素出發(fā)，選擇磨機上轉盤外端線速度（上盤轉速）、下轉盤外端線速度（下盤轉速）、填充率及球配這4個主要影響因素作為考察對象，采用正交試驗法設計四因素五水平的正交試驗，試驗指標為磨礦產品粒度分布。通過正交試驗法，得出不同因素下不同水平對磨礦粒度的影響。

根據(jù)正交試驗記錄破碎后產品粒度數(shù)據(jù)，為方便進行定量分析，將粒度分為細、中、粗3個等級，并結合正交試驗法找出產品粒度差異的原因。將粒度小于200目（74μm）的產品定義為細粒產品；將粒度為24~200目（701~74μm）的產品定義為中間粒度產品；將粒度大于24目（701μm）的產品定義為粗粒產品。

四因素對粗粒產品的影響分析

采用直觀分析法分析計算各因素對粗粒產率的影響，以及相應的極差，如表1所列。

由表1數(shù)據(jù)可以看出，不同因素、不同水平對于粗粒產率的影響都較明顯。對于上盤轉速，粗粒產率隨著轉速的提高下降較明顯，當轉速達到10m/s后，粗粒產率略有增加；對于下盤轉速，也同樣有類似結果，轉速增加，粗粒產率會減小。由此分析粗粒物料的破碎方式主要以沖擊破碎為主，提高其轉速可使介質球沖擊能得以提高，有利于粗粒的破碎；但若轉速過高，雖然沖擊能提高了，但介質球做離心運動，使得粗粒物料的破碎概率降低。對于填充率，當填充率為25%時，粗粒產率較高，為64.3%；當填充率為35%時，粗粒產率只有59.8%，破碎效果較佳。對于球配，隨著球配的增加，粗粒產率由65.16%降至60.26%，下降趨勢明顯，這是因為球配增加，大球數(shù)量增加，而大顆粒礦料主要通過大球破碎，因此，球配較高時有利于粗粒的破碎。

由極差值R分析可知，R上盤轉速＞R球配＞R填充率＞R下盤轉速，因此，對于粗粒產率，上盤轉速是主要影響因素，其次是球配，后面是下盤轉速。由此可知，對于降低粗粒產率的較優(yōu)方案為上盤轉速9.5m/s，下盤轉速11m/s，填充率40%，球配75%。

四因素對中粒產品的影響分析

采用直觀分析法分析計算各因素對中粒產率的影響，以及相應的極差，如表2所列。

由表2數(shù)據(jù)可知，對于上盤轉速，中粒產率隨著轉速增加逐漸增加，當轉速增加到9.5m/s時，產率較大，當轉速繼續(xù)增加，產率有所下降；對于下盤轉速，當轉速較小時，中粒產率較少，當轉速在9m/s時，中粒產率較大；對于填充率，當填充率為25%時，中粒產率較佳，當填充率繼續(xù)增加，中粒產率先降低后逐漸增加；對于球配，隨著球配的增加，中粒產率呈逐漸增加的趨勢，由此可知，球配加大有助于將粗粒轉化為中粒，從而提高產品破碎比。

由極差值R分析可知，R上盤轉速＞R球配＞R填充率＞R下盤轉速，上盤轉速對中粒產率影響較大，為主要因素，其次為球配，較后為下盤轉速。由此可知，對于提高中粒產率的較優(yōu)方案為上盤轉速9.5m/s，下盤轉速10m/s，填充率25%，球配80%。

四因素對細粒產品的影響分析

采用直觀分析法分析計算各因素對細粒產率的影響，以及相應的極差，如表3所列。

由表3可知，總體而言細粒產品產率較低，平均不到10%。轉速不僅對粗粒、中粒有較大影響，對于細粒同樣影響很大。細粒產率隨著上盤轉速的提高而增加，但隨著轉速的進一步提高，其產率會下降，這和粗粒、中粒都有相似之處。這說明預磨機轉速既不能過大，也不能太小，只有合適的轉速才能保證較好的粒度要求。對于填充率，細粒產品產率隨著填充率增加先降再升，當升高到一定程度后，又會再次下降。因此，若要提高細粒產率應該盡量控制好填充率。球配對細粒產率也非常重要，從表中數(shù)據(jù)可知，隨著球配增加，細粒產率先增加后減少，因為球配增加，大球比例加大，沖擊能加大，對粗、中粒物料的破碎能力加大，在一定程度上會提高細粒產品產率；但隨著球配繼續(xù)加大，小介質球比例過小，使得較細的物料難以得到較好的破碎，因此，應取合適的球配。

通過極差值R可以看出，R上盤轉速＞R球配＞R填充率＞R下盤轉速，因此較佳方案為上盤轉速9.5m/s，下盤轉速11m/s，填充率35%，球配70%。

由試驗數(shù)據(jù)分析可知，上、下盤轉速、球配及填充率都是影響預磨機磨礦粒度的重要參數(shù)。由粗粒、中粒及細粒產率可以看出，上盤轉速是影響各粒級產率的主要因素，通過提高轉速有利于提高介質沖擊能，從而提高顆粒破碎產率，但若轉速過大，雖然沖擊能增加，但鋼球的循環(huán)次數(shù)下降較快，單位時間內鋼球沖擊次數(shù)減少，顆粒破碎產率反而會下降；其次為球配，總體而言，球配的變化對于物料破碎產率有著直接的影響，球配增加，有助于粗粒向中粒、細粒轉化，但球配過大，細粒產率會有所下降；再其次是填充率，填充率對于預磨機的影響相對較小，當填充率為35%時，粗、中、細粒破碎產率相對較佳。

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