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1、本钢歪头山铁矿马选车间自磨工艺全流程实测可行性研究报告自磨机操作、参数与能力、电耗及选别作业的关系做为全国乃至世界最大的湿式自磨生产基地，歪矿两选车间共19台自磨机，其运转率和利用率常常决定了全矿生产指标，影响着选厂能否按设计要求达产达标。原矿性质直接决定自磨机各项操作指标，由于歪矿主采场贫化率不断上升，马耳岭采场闭坑，需大量外购矿、回收矿补充，已经直接影响到自磨机工艺。因此，在钢铁企业微利运行的今天，如何提高磨机生产能力，降低磨机主机电耗，同时兼顾选别质量操作，实现利益最大化始终是矿山人研究的重要课题之一。当前为了矿山的可持续发展，歪头山铁矿原矿性质可谓是多种多样，而对比自磨机操作而言，在不
2、考虑原矿品位的前提下，原矿性质可分为两种，即难磨矿石和易磨矿石。如何操作才能达到利益最大化，歪头山铁矿马选车间生产一作业区进行了自磨工艺全流程实验研究，测试时间为二零一六年二月二十八日至二零一六年十月三十一日止。由于有大量的工艺因素和制度因素决定着自磨机工作状态，而使得对自磨机作业耗电量影响程度的评估变得复杂，此外，在电耗方面缺少对许多重要工艺参数的检测，所提出的磨矿机耗电量关系式大多是根据生产实践的测试研究结果推出的。既然在生产组织上以自磨工艺为中心，首先要了解自磨机的结构和工作原理，然后需要我们在实际生产过程中针对不同原矿性质，合理调整给矿量、排矿浓度，控制磨机料位、电机负荷，实现高产低耗
3、的理想状态。第一章 自磨机的结构歪头山两选车间的自磨机都属于湿式半自磨机（图1）。由短圆柱形筒体4构成，规格型号为DL5.51.8m，给料部1受上矿皮带运送来的原料，送入自磨机内，其上端是钢板焊成的斗体，下端支承在四个轮子的小车上。斗体底部在承受物料冲击的部位是平的。物料给入后在平底堆积成堆，形成物料衬垫，可避免物料的直接冲击，平底的下段制成倾斜40左右的溜槽，保证物料流入自磨机内。两侧进、出料端盖2、8均呈锥形，筒体衬板3边从筒体中心向两侧倾斜，目的在于使用筒体中心有效内径大，以防止矿石在机内发生粒度偏析。筒体衬板5（提升板）将矿石提升到一定高度后做抛落运动，经过冲击磨剥作用将矿石粉碎，6是
4、排料格子板，7是簸箕板（举板），物料提升后排出机外，9是自返装置。自返装置由中空轴、圆筛及自反螺旋组成。当矿浆通过格子板并由格子板簸箕板提升后，送到圆筒筛上，细粒级通过筛孔，经中空轴颈排出机外，而粗粒级则沿筛面运动至右方的举板。经举板的提升后，物料沿着锥体送入输料螺旋内，随着筒体的旋转，粗粒料由螺旋送回自磨机内再度进行磨碎。圆筒筛从粒度为2030mm以下的物料中，分离出35mm以下的细粒级，而将粗粒级返回机内。返回的粗粒级物料虽然较为集中于排量端，没有经过整个筒体长度的磨碎过程，但自磨机筒体的长度小，在筒体回转过程中物料举起下落时，有端盖衬板对下落物料的弯折作用，使返回的粗粒级物料抛向筒体中部
5、，因而其磨碎效果仍较好。（表1）自磨机技术参数指标设备名称规格型号容积m筒体转数r/min电机功率Kw轴承系统润滑方式湿式自磨机5.51.8m42.5151000静压轴承自动喷射润滑（表2）自磨机工艺技术指标设备名称规格型号给矿粒度mm排矿-200目含量%排矿浓度%自磨能力t/h介质充填率湿式自磨机5.51.8m35004045773606335第二章 自磨机的工作原理自磨机是一个筒体直径很大、转动缓慢的粉磨机。它要求稳定的给矿量，大小块矿物成一定比例，物料通过入料端的中空轴颈给入磨机内，靠筒体的旋转将物料提升到一定的高度，然后抛落下来，在物料相互作用下，磨碎至一定细度的物料通过排矿端的中空轴
6、颈排出机外。物料在自磨机中粉碎的工作原理如下。1、提升衬板把物料提升到一定高度后自由下落产生的冲击作用，以及物料间的相互摩擦产生的磨剥作用，使物料粉碎磨细。2、由于自磨机端盖衬板形状是较为特殊的，端盖衬板有一部分是平的，但靠近中空轴颈处有两圈断面为三角形的凸起部分。使物料在圆周方向上运动时，压力状态突然改变至张力状态的瞬时应力作用。块状物料由加料口加入，其中小块物料沿波峰衬板（图2a）A面均匀地落于筒体底部中心，然后向两侧扩散，而大块物料具有较大的动能，其抛射点总是趋向较远的一侧，但其中有一部分必然会和波峰衬板的A、B面相撞击。由于波峰衬板有反击作用，可以防止物料作轴向大、小块的“偏析”，致使
7、大块物料也能得到均匀的分布。自排料端沿下面返回的粗料，也同新加进的料块一样，均匀地落于筒体底部中心，然后向两边扩散。大块和细粒物料在筒体底部沿轴向运动的方向相反，于是便产生粉磨作用。为了自磨机能正常工作，机内各粒度必须均匀地磨碎，防止其中某一粒级积累起来。因此，自磨机的衬板设计、转速、给料的粒度组成、物料在筒体内的充填率等，都需要合理选择，互相配合。有些物料的性质不适于自磨，另一些物料需要加入少量大钢球以调整其粒度组成，避免某一粒级的积累。3、提升T形衬板和波峰板都具有楔住料块作用。如图2（b）所示，均匀分布于筒体底部的料块，在“磨碎区”集中。当料块随磨机转动时，这里的重力与离心力最大。由于筒
8、体长度很短，在回转时料块首先在CC处楔住，而且沿轴向挤成“拱形”，使其间的料块也同样处于受压状态。随着磨机的回转，料块位置的提高，在“拱形”桥向上移动而崩落的瞬间压缩力迅速消失而变成张力，这样连续不断地往复运动所产生的瞬时应力会引起料块单体分离，从而产生磨碎作用。随磨机筒体转动的物料，各粒级料块的循回路线是不同的（见图2）。从自磨机断面观察可以分成粉磨区、泻落区和瀑落区。由于在自磨机运动中矿块存在分级作用，所以不同块度的矿石运动轨迹亦不一样。大块矿石处于旋转的内层（靠近磨机中心），基本上呈泻落状态，形成一个压碎和磨碎区。它的循环周期短，很快地落在筒体下部，遭到瀑落下来的矿块冲击被碎裂成较小的矿
9、块。中等和较小的矿块提升高度比大块高，脱离筒体后被抛落下来，形成瀑落区。在瀑落区内层到外层矿块逐渐变小（即处于最高点的矿块最小，处于最低点的矿块较大）。瀑落下来的矿块在筒体下部与自磨机新给矿相遇，将其砸碎。矿块在这一区域受到的冲击破碎作用最强，所以称为破碎区。矿石在破碎区和磨碎区被磨碎到一定粒度后，被水带出磨机进行分级处理。大块料在很短的时间内回至内层破碎区，中等料块在中间层的粉磨区，细粒料较为集中在外层。在外层的物料，抛射运动较多，内层物料，借助重力作用以泻落运动为主。大块（包括中等科度）物料除了破碎其它的物料之外，其本身也遭击碎。自磨机内部粉碎矿石的主要作用力种类可分为：矿石自由降落时的冲
10、击力；颗粒之间互相的磨剥力和矿石由压力状态突然变为张力状态的瞬时应力。 在自磨机的规格和转速固定的条件下，物料的给入量（充填率）和大小矿块的配比直接影响磨矿过程。物料给入量决定着自磨机内料位的高低，生产实践证明，物料充填率在3040%间为宜。如果给矿量控制不好，自磨机内料位高低产生波动，有可能引起“胀肚”（料位过高时）或“空肚”（料位过低时）现象。给矿量的稳定包括两方面：一是数量上基本不变；二是粒度配比方面力求稳定。否则只保持数量稳定，但粒度配比不当，生产也不会正常。主要是大块矿石不能少，在某些情况下大块矿石不足时，可少加一点大钢球代替。一般大小各占50%，但各矿的适宜粒度配比，应根据实验确定
11、。第三章 影响自磨机操作的因素影响磨矿效率的因素很多，除了不可控制的所安装磨矿设备的形式、规格、材质、转速及处理原矿的性质外，操作是很重要的因素。这些因素是：给矿速度、磨矿浓度、磨矿产品粒度、料位控制、介质添加制度以及衬板的磨损程度等。制定出合理的操作制度、提高工人的操作水平、及时调整变化了的磨矿操作参数，是获得好的磨矿和选矿指标的重要保证。1、 给矿速度自磨机的给矿可由人工控制或自动控制。歪矿两选车间均采用人工控制，一般用矿仓下面的调频电振机调整给矿量。电振机的工作参数调整好之后，自磨机的给矿量应保持恒定，或者在一个很窄的范围内变化，湿式自磨机更应如此，以便控制加水量，确保合适的磨矿浓度和细
12、度。试验研究表明：当磨矿机内的研磨介质表面处于紧密接触状态，而其空隙又被流动的物料全部充满时，磨机的有效作用方可达到最佳值，此时磨矿机生产能力最高。磨矿机转速在一定范围内，给矿速度加快，则物料充填率增加，磨矿机生产率增大。但是，当自磨机内的物料量超过磨矿机的通过能力时，将会出现磨矿机自返被阻塞的现象（俗称挂门帘）。因此，磨矿机的给料必须均匀。 据磨矿动力学分析可知，随着给矿速度的提高，磨矿机排矿中合格粒级的含量减少，而产出的合格粒级的绝对数量却增加，同比功耗降低，磨矿效率显著提高。当矿石性质发生变化时，应及时调整磨矿机的工作条件，使之建立新的平衡。2、 矿浆浓度在选矿工艺中，自磨机的磨矿浓度是
13、一个重要指标，磨矿浓度的大小直接影响着自磨机的磨矿效率，磨矿浓度增大会出现以下现象：矿浆太浓，则粘性增大，磨矿介质受浮力影响也较大，其有效密度变小，矿石在自磨机内停留时间增长，矿石被磨得更细，出现矿石过磨现象：浓度过大，矿浆不流动，介质或钢球失去对矿石的砸磨作用，冲击力减弱，甚至碎钢球会被带出磨矿机，或堵塞格子板，磨矿过程被破坏，这时磨机的生产率将急剧下降。磨矿浓度变小会出现以下现象：当矿浆太稀时，则细粒矿石易下沉，矿石在自磨机内的停留时间缩短，矿石还没被磨细就被排出，出现欠磨现象：磨矿浓度过低，矿浆流速过大，钢球直接砸衬板易造成损耗。可见，自磨机磨矿浓度既不能过高，也不能过低，在生产中必须根
14、据矿石的特性，经过试验和生产实践确定最佳的磨矿浓度，结合目前歪矿采场原矿贫化率不断上升的状况，一般选矿磨矿工艺自磨机磨矿浓度控制在接近80%左右为宜。在实际生产过程中，为了取得好的选矿效果，一般在选矿时除保持最适宜的矿浆浓度外，还会结合矿石性质和最终精矿品位条件。总结起来的规律便是：密度大、粒度粗的矿物，往往用较高的矿浆浓度，一般约为7880%；密度较小、粒度细或泥矿时，则用较低的矿浆浓度，为了改善矿浆的流动性和稳定性，短时期矿浆浓度可控制在7577%。；粗选作业采用较高的矿浆浓度，可以保证获得高的回收率，精选用相对低的浓度，则有利于提高精矿品位。3、 磨矿产品粒度在自磨工艺中，原矿既是磨碎介
15、质又是被磨碎物料。因此当原矿粒度组成发生变化时，磨机的生产率自然也会发生变化。若原矿粒度变大，且大粒级多，则冲击动能大，这有利于破碎中等粒度的矿块，因此磨矿机产量高，比功耗低。但原矿粒度太大，大粒级过多，则矿石磨到指定粒级所需要的时间延长，不利于获得又细又均匀的产物，磨矿效率也低。因此要合理确定给入自磨机的最大粒度以及各粒级的配比。磨矿产品粒度与磨矿机生产能力的关系随着矿石性质差异而改变。对于非均质矿石，磨矿机的生产能力一般随着磨矿细度增加而减小。因为非均质矿石易于产生选择性磨矿，矿石中的易磨成份在粗磨阶段已经粉碎，细磨时物料中的难磨粒子相对增多，所以产量受到影响。对于均质矿石，磨矿机生产能力
16、随着被磨矿石粒度变细有时增高，因为这种矿石到了磨矿过程的后期，其平均粒度越来越小，故磨矿机生产能力愈到后期愈增高。在选矿厂，磨矿作业的给矿就是破碎作业的最终产品，减小磨矿机给矿粒度就意味着破碎作业要生产出更细的产品，势必加大破碎作业的总破碎比，流程变得复杂，费用增加。反之，增加入磨粒度，碎矿费用虽低，但磨矿费用就增高，因此，在确定磨矿机给矿粒度时应综合考虑，使碎矿与磨矿的总费用最低。由于常规的碎磨流程中，碎矿能耗小而磨矿能耗高，且碎矿效率都高于磨矿，因此生产中在条件许可情况下，应充分发挥破碎作业的作用来提高磨矿机的处理能力，这就是所谓的“多碎少磨”。4、 介质添加制度选矿对磨矿的首要要求就是磨
17、矿产品有高的单体解离度，这也是判别磨矿产品质量的首要标准。各种选矿方法均受粒度限制，均有一定的合适粒度，过粗的入选粒度选不起来，过细的粒级也难以回收。因此为选别提供粒度合适的原料是磨矿的第二个任务。同时好的磨矿效果不仅要求提高单体解离度，提高磨矿产品细度、磨机台时处理能力和磨矿效率，而且还要降低球耗、电耗及工作噪声，减少衬板的磨损。而影响磨矿作业的因素较多，主要可以分为三大类：原矿性质因素，矿石可磨度、入磨粒度、产物粒度；磨机结构因素，可分为磨机的尺寸、衬板的材质、形状等；磨机操作因素，主要有料位控制、磨矿浓度、介质添加制度等。由于磨矿作业影响因素较多，而且各因素间存在相互影响，这就决定了磨矿
18、优化是一个内容广泛、难度大的课题。就歪矿两选而言，第一类影响磨矿因素是不可改变的；第二类因素磨机以被确定，理想情况下衬板可做局部调整；只有第三类因素是可以调整的，能够使磨矿效果达到最佳。随着矿石品位的降低，自磨对生产成本的不利影响显著增大，在自磨中，给矿粒度组成对生产能力影响太大，生产能力随给矿粒度组成变化而变化很大。为了保持足够的破碎能力及生产稳定，我们将自磨机改为半自磨机的状态，由于半自磨机生产能力大而稳定，能耗也低于自磨机，可是就目前原矿状态来看，矿石贫化率不断增加，连生体脉石含量较多，添加大球介质后生产能力是有所提高，排矿细度也同时变粗，进入选别后，两段磨矿作业之间存在着不平衡，给各工
19、艺半成品及最终精矿指标造成压力。歪矿两选车间自磨机目前均使用直径200mm钢球做为添加介质，做为马选，6台自磨机从原矿仓开始配比矿石为4台主采场矿源，2台外购、回收矿源，这两种矿源的粒度结构，硬度系数差距较大，在补球时为图方便省事，常常都是一起添加，有时影响生产指标的是一种矿源，同时添加大球不仅浪费介质成本也破坏了选别流程，造成回收率下降或产品质量偏低。选矿初期球磨机选用60钢球做为添加介质，球形虽有最好的转动性能，但为点接触破碎，由于在接触点上的破碎力往往过大，过粉碎现象严重，特别是当新补充钢球时，这种现象更为严重。同体积的物体中以球形的表面积最小，而细磨又随着介质的研磨面积增大而效果显著，
20、因而球形不是最好的选择，后改为短柱型介质，它既有球型的转动性，又有短线接触的破碎作用特性，产品粒度均匀及过粉碎轻，合格粒级产品明显增加，有利于选别，故沿用至今。同样结合自磨机，本人认为不论在粗磨或是细磨过程中，柱型磨矿介质均优于球形介质，尤其针对目前贫化率较高的原矿状态更为适合，因此本人建议，在有条件情况下，加工几吨200*300mm柱型介质给自磨机添加与球形介质做比对。在磨矿过程中，钢球介质的消耗量占磨矿总钢耗的6590%，衬板耗量占1015%，正确的介质选用及规范添加制度，对于提高磨机生产率、提高矿物单体解离度、提高金属回收率、提高精矿品位、降低介质消耗、降低磨机噪声、延长衬板使用寿命有重
21、大意义。5、 磨机衬板对自磨工艺的影响自磨机筒体内部与球磨机内部存在的最显著的区别是，自磨机的两端盖上有波峰衬板，沿筒体内的圆周上装有提升衬板。由于提升衬板的提升作用，使自磨机物料的脱落角远小于球磨机的介质脱落角，减小了无磨矿作用的空白区，磨矿效果较好。衬板是自磨机在生产过程中的主要易损部件，其寿命的长短直接关系到磨机的作业率、入选细度、材料消耗、电量消耗和检修工作量。波峰衬板为保证矿石在磨机筒体内产生侧向反击力，防止大小矿块形成粒度偏析现象，在筒体两端盖处装有波峰衬板，波峰衬板的断面一般为等边三角形，其结构尺寸F=（0.020.25）L，E=（0.50.46）L，（其中L是衬板内外径之差，E
22、是波峰处的宽度）进料端衬板进料端衬板如（图4）所示，它直接受到刚入磨机的大块物料的冲击，同时又受到回转运动物料的磨损，因此，它的损耗是很快的。为了避免物料冲击板面，则在衬板靠近中心的一侧，设有250mm高的波峰外，为了避免矿石环向运动的磨损，从外圈衬板上设有80mm80mm截面的护筋，即半护筋，低波峰衬板（图4a）。生产实践证明，波峰高增到330mm，并且在内圈护筋高度由50mm改为70mm，内圈也增设了70mm护筋，并把波峰高度由250mm增高到330mm，增加对矿石的提升能力，提高了磨矿效率，且使衬板使用寿命延长。排矿格子板格子板如（图5）所示，在自磨磨矿中给矿粒度很大，而在排矿端凡小于格
23、子空隙者均可以及时地排出，其排矿粒度可由料位高低和排矿浓度来控制。它在自磨机中不单是起排料的作用，同时还起到筛分作用，因此，格孔所处的位置和空隙大小就成了控制排矿粒度界限尺寸（一般在20mm以下）的构件。格子板可分为高水平排料、中水平排料和低水平排料三种。在物料充填率45%左右的情况下，用中水平排料位置，即可满足排料要求，但自磨机往往会出现较低充填率（低于20%）的情况，就有排不出料的可能。目前歪矿两选自磨机均采用低水平排料。格子板的空隙大小和总开孔面积与格子板面积的百分率（即开孔率），对矿浆的流通有影响，尤其对粘浆影响更大。空隙大，虽然开孔率低，但比空隙小开孔率高的格子板便于矿浆流通且通过能
24、力也较大。自反装置在自磨机排矿端的自反装置（图6）它是由圆筒筛、返砂管和返砂勺（图7）组成。矿浆通过格子板后，被格子板后面的簸箕板送进自返装置的筛上，大块物料在筛上运动到另一端的返矿勺内，在返砂勺回转运动中，送入返砂管内，返砂管内的螺旋片，将大块物料推送到磨机之内再磨，筛下物料沿着出料衬套排出磨矿机外。自返装置是一种结构简单的分级装置，圆筒筛可以通过格子板的2030mm物料中分排出5mm以下的产品，以控制磨机排出粒度，因此，格子板空隙可以适当放大，以增加磨机内物料的流动，进而可以提高磨矿效率。经自返装置返回的矿石，在排矿格子板中部进入自磨机，虽然自磨机在制造时已从各方面考虑了克服矿石“偏析”现
25、象的可能性，而且自磨机长度小于直径很多，进料端和返回的矿石互成交叉抛落于磨机中心，但也存在着返回的矿石不经过磨矿，又直接从排矿格子板排出的可能，格子板的有效截面就始终被这部分循环的矿石所占据，因而就减少了其它合格粒子的排出速度，这也容易造成矿石的过粉碎，影响磨矿效率。自返装置中圆筒筛实际上是起着控制磨机排矿粒度的作用的，筛孔的大小对磨机运转情况有直接影响，孔小时，返回矿量增加影响磨机生产能力也容易造成过粉碎。安装在自磨机排矿端的圆筒筛，具有配置紧凑，节省场地，处理能力大和操作方便等优点。应用圆筒筛具有高效率的要点是：要把筛子接到轴端外部（不宜装在轴颈内部），并且适当加长。必须增加高压水冲洗，解
26、决筛孔堵塞问题。筒体的提升衬板对自磨工艺的影响自磨机的筒体衬板是由平衬板和提升衬板组成。如（图8）所示。提升衬板的作用，主要是提升矿石，改变矿石的运动轨迹和运动状态。它直接影响磨矿的效果。提升衬板高度增加对矿石提升高度（特别是大块矿石）也增加，从而增加了矿石冲击能力，又增加了矿石间的磨剥力，因此磨矿效果好。提升衬板的间距应大于最大给矿粒度，提升衬板高度和间距的比值，对电能消耗及处理能力也有影响。自磨机因沿筒体内装有提升衬板，物料的运动状态与球磨机有很大不同。在工作运转时，物料在筒体内的运动分成两个不同运动区域：一部分是提升衬板与筒壁组成的环形区域，此部分物料因挤在提升衬板和端部波峰衬板之间而使
27、其运动受到约束。另一部分是提升衬板内圆到筒体中心的部分，此部分与球磨机筒体内介质运动相同。自磨机筒体内的物料运动在筒体横断面内的分布状态如（图9）。物料运动时在筒体的径向会产生偏析，这样，大块物料向筒体内层移动，小块偏集到外层，致使在提升衬板间充满小块物料。矿石粒度越大，脱离角也越大，反之，粒度越小，脱离角也越小。可知粗粒物料的落角也比细粒物料的落角大。因此，细粒物料就沿筒体周边运动，如此看来，粗粒物料就趋近于筒体中心运动。粗粒物料的上升高度小，储备的位能就少，细粒物料的上升高度虽然大，但因其质量较小，储备的位能也不大，这必然使磨机的处理能力和效率降低。由于细粒物料充满于提升板之间的空间内，使
28、筒体内就形成了类似光滑衬板的工作形式（图10），也会影响磨机的处理能力和效率。为了避免或消除这个缺点，可配置不同高度提升衬板，按（图10b）进行布置，这样即保证其提升能力又提高磨矿效率。歪矿5.5m1.8m湿式自磨机提升衬板由原来的80mm增至150mm，提升衬板高度与间距之间比由原来的8.6降为4.5，改进后衬板使用寿命增高0.457倍，平均寿命为78个月。由于提升衬板加高，间距适宜，磨矿效率提高30%，但产品中细粒级含量降低，产品粒度有所变粗。由（表10）可看出改进后的指标对比。设计高度H（mm）实测高度H1（mm）提升板间距S（mm）S/H1测定时数（h）平均处理能力（t/h）排矿粒度（
29、-200目%）80403468.612979.445.2712020303471412788.846.721501506654.597103.439.30（表10）不同S/H1比值对自磨机磨矿效率的影响自磨机筒体衬板特别是提升衬板对磨矿效率和产品质量有直接影响，合理地选用提升衬板的高度和其之间距离，并合理进行布置，可提高磨矿效率，充分发挥自磨机的优势。但是，磨机的生产能力与筒体转速成比例增加，而衬板的磨损则与转速的平方成正比增加，如果转速增加12%，则衬板的磨损率增加20%。所以，选择合适的衬板断面以后，不仅要提高衬板材料的耐磨性，还必须合理地确定筒体的转速。目前采用的磨机其转速均已固定，如需
30、调整，在机械上，可采用更换小齿轮的办法而达到改变磨机转速的目的。达到均衡的生产配比对磨机的经济运转非常重要。第四章 自磨机操作与选别作业及最终产品的关系磨矿作为选矿作业中最重要的环节之一，在很大程度上决定了磨矿的后续选别作业的效果。选矿生产属于流水性流程作业，每一道工序均有自己的技术指标，任何一个环节都会影响其最终产品的质量和产量，为了确保能多生产出合格的产品，就必须合理、充分地利用各道工序的特点，合理控制自磨机料位和浓度，提高磨机的二次磨矿效率，合理调整球磨机的磨矿浓度，提高球磨机的排矿产品合格率，如果本道工序技术指标没有完成，就会把压力推向下道工序，通过时间和矿浆量的累积会产生恶性循环，影
31、响最终产品技术指标。磨矿是破碎过程的继续，是矿石在选别前最后一次加工。磨矿的目的是要使矿石中的有用成分全部或大部分达到单体分离。同时又要尽量避免“过磨”现象。并能达到选别作业要求的粒度，以便为选别作业有效地回收矿石中的有用成分创造条件。自磨机影响选别作业的因素主要有，原矿性质的变化，给、排矿操作的稳定性，适宜的粒度。自磨机生产能力对原矿性质变化极为敏感，进入选别后如果发现、判断、调整不及时，就会影响最终精矿质量，合理的原矿配比可以大幅避免人工操作难以适应矿石波动的敏感性，原矿条件难磨、易磨与难选、易选是两个不同的概念，具体情况还要结合选别流程实际情况来判定，如球磨的充填率、循环水压力等因素。自
32、磨机均匀稳定的给、排矿操作，对于选别操作至关重要，选别操作中提到“一段狠、二段稳、球磨以粒度为钢”，这里指出的就是能抛的早抛，达到本工序半成品指标，还强调了一个稳字，如果自磨操作不稳定，势必造成选别作业波动大，同时对半成品，最终精矿影响也会比较大。在影响磨矿效果的诸多因素中，磨矿介质是最为重要的。由于自磨机排矿粒度变粗，各矿物粒子彼此间没有达到充分地单体分离，原来一次粒度-200目含量降低，致使一段脱水槽给矿粒度扩大，而脱水槽不能将大颗粒脉石抛尾，对于阶段磨选流程，失去了一次选别机会，则选别指标就不会太高。加上大粒级进入球磨机，降低了二次细磨效率，溢流-200目含量同比增加，粒度相应变粗，影响
33、了精矿品位的提高。如果粒度过细而产生的矿泥，容易造成过磨，磨矿成本高，引起金属损失，使脱水作业指标恶化，产量下降，无论哪种选矿方法均不能有效回收。在选矿工艺过程中，有两个最基本的工序，一是解离，就是将大块矿石进行破碎和磨细，使各种有用矿物颗粒从矿石中解离出来；二是分选，就是将已解离出来的矿物颗粒按其物理化学性质差异分选为不同的产品。由于自然界中绝大多数有用矿物都是与脉石紧密共生在一起，且常呈微细粒嵌布，如果不先使各种矿物或成分彼此分离开来，即使它们的性质有再大的差别，也无法进行分选。因此，让有用矿物和脉石充分解离，是采用任何选别方法的先决条件。由于我国矿产资源越来越趋向贫、细、杂，要想将有用矿
34、物从脉石矿物中解离出来，必须通过磨矿将其磨至合适的粒度才能实现。因此，如何把矿石磨至适合的粒度，并且成本较低，成为选矿工作者面临的新课题之一。第五章 实测自磨机料位与电耗的关系测试自磨机料位与电耗的关系需要选择相对平稳的运行时间，受峰谷平运行及设备零碎修等因素影响，不能连续测试，由于励磁电流限制的超前、滞后对高压计电量的影响和原矿性质的不同只能做纵向对比。从第一阶段（表3）中可以看出，自磨机料位稳定在平口高200mm料位时，一次电流、励磁电流、台时耗电量纵向对比情况。 第二阶段采用了平口下200mm料位稳定操作方法，从（表3）与（表4）做比较，可以看出自磨机低料操作时，一次电流、励磁电流、主机
35、耗电量对比高料位操作均明显下降，同样做纵向对比，1#自磨机每小时节约70KW/h；2#自磨机每小时节约36KW/h；3#自磨机每小时节约71KW/h；4#自磨机每小时节约64KW/h；5#自磨机每小时节约12KW/h；6#自磨机每小时节约59KW/h。平均每小时节约52KW/h。 第三阶段采用了平口料位稳定操作方法，对比（表3）高200mm料位、（表4）低200mm料位分析，各项电耗指标均介于两者之间，平口料位平均每小时耗电量为722KW/h，比高200mm料位节电2%，比低200mm料位耗电高出5%。不难看出，根据生产实践磨机电耗与磨机料位存在直接关系，这里对于细节上的矿浆浓度、衬铁磨损、介
36、质添加等影响电耗因素，由于测试条件所限，没有做考虑。 第四阶段采用了平口上100mm料位稳定操作方法，从各机台的平均耗电值来看，总体还是比平口上200mm料位节电2%，可是与平口料位操作耗电情况互有高低，前面说到，这里每个机台或有原矿性质、矿浆浓度、衬铁磨损、介质添加等影响电耗因素，通过实际操作综合分析，平口上100mm料位是一个明显的电耗临界区，超出这个范围，电耗开始逐步升高。 第五阶段采用了平口下300mm料位，通过5小时均衡给矿达到平口上200mm料位操作方法测试，测试结果总平均值与平口稳定料位操作、平口上100mm稳定料位操作基本相近，事实证明自磨机料位在缓慢增加的时候，耗电功率保持在
37、每一时间段料位的最高点，高于每一料位点稳定操作时的1%，因为在起料位时，磨机始终在逐渐增加功率消耗。 第六阶段采用了平口下300mm料位稳定操作方法，对比（表3）平口上200mm料位稳定操作有了更为鲜明的对比，平均磨机耗电量节约了13% KW/h；对比平口料位操作节约了11%；对比最接近的平口下200mm料位节约了6% KW/h。实测结果除了3#自磨机对比平口下200mm料位略有损耗外，其它磨机均在测试中台时耗电量表现最佳。本次自磨机现场实际测试在马选历经了半年，主要从设备状态、原矿条件、流程稳定情况下选取测试时间及料位掌握情况，最低测试料位点选择平口下300mm，是因为自磨机在运行时会累积一
38、定量难磨粒子，通过操作将料位处理到平口下400mm再从新给矿，才能发挥自磨效率，如果再降低料位点处理会加速磨机内衬板损耗。最高点选择平口上200mm测试，是因为这个料位点磨机内难磨粒子开始成倍增长，需要减少给矿量稳定料位，对自磨机能力损失较大。众所周知，磨矿电耗占选厂的70%左右，按照歪矿19台自磨机年运转120000小时来计算，如果磨机耗电量通过操作控制降低1%，全年会带来巨大经济效益，如何优化自磨机工艺参数，正确操作降低自磨机电耗，提高自磨机产品，是我矿面前的一个重要议题，根据生产实践与理论分析，我们认为自磨机电耗与料位控制关系极大，同时也与原矿性质、矿浆浓度、介质添加、衬板损耗存在一定关
39、系，自磨机只有在稳定或平稳缓慢上升料位操作时，才能保持在较低范围内，自磨机电机负荷在75%80%范围内磨机电耗才最低。根据生产实际情况，合理控制自磨机料位，对于流程稳定，节能降耗效益显著。第六章 自磨机如何操作实现利益最大化湿式自磨及半自磨工艺是上世纪50年代以来发展的一种磨矿工艺，自磨机的结构、工艺流程、矿物嵌布特性、粒度组成、品位高低、硬度大小、料位高低、浓度大小、介质添加、衬板损耗等反映极为灵敏，致使操作困难，不易掌握，自磨工劳动强度大。为确保磨机正常生产，必须掌握自磨规律，控制操作条件，研究影响因素，以发挥自磨效率、提高全流程利益最大化。歪头山铁矿矿床属前震旦纪沉积变质的鞍山式磁铁矿床
40、。矿区内出露的地层主要是太古界鞍山群变质岩系。由于多次构造变动和强烈的混合岩化作用，使铁矿层在混合岩中呈残留体存在，矿床呈紧密向斜构造，矿石为中细粒结构，条带状或致密状构造，平均粒径为0.070.12mm，地质品位31.68%，采出品位29%左右，比重3.4t/m3，磁性率约3840%，矿石硬度f=1216，岩石f=10。目前采场原矿贫化率增加，实际平均原矿品位仅为22.50%左右。各层矿体的矿石性质有差异，对自磨机处理能力影响很大。分为一至六层铁矿石，各层矿占总储量比例是：一层矿5%，二层矿占40%，矿为条带状结构，矿岩分层较明显，磨矿能力属中；三层矿占6%；四层矿占12%，矿结晶粒度较粗，
41、易磨易选；五层矿占29%，矿产状块度较小，结晶粒度致密难磨，磨矿能力了较低；六层矿占8%。1、充分利用矿石本身具有即是磨矿介质又是被粉碎成磨矿产品的双重性，矿石性质的差异，构成了影响自磨磨矿效率的重要因素，直接影响到磨矿效率的发挥，适宜的粒度组成和在磨机中有足够的大块矿石做介质，可以提高自磨机的处理能力。根据多年生产实践分析，原矿中没有大于100mm的大块矿石，便会显著的降低处理能力，当给矿粒度上限由200mm提高到350mm时，处理能力提高2025%左右，如果中间粒级（-100+50mm）过多时，会导致磨机难磨粒子增加，处理能力也随之下降。所以给矿粒度一般是块、粉比例大，中间粒级较少，大块矿
42、石可以保证冲击破碎作用，把中间粒级变小块或粉碎，粉矿可以顺利的通过磨机，提高磨矿效率。中间粒级不能做矿石介质，又不能成磨矿产品，中间粒级较少时，相对应减少需要粉碎过程中的能量，无疑避免了对磨机处理能力的影响。另外矿石的可磨性和可选性的变化有很大波动，根据生产实际统计，自磨机产量的波动范围为（2550%），这对选别作业是很不利的，为了解决因矿石性质对自磨工艺的影响，目前很多选厂采用在采场设置较大的矿堆站对矿石进行中和混匀。歪矿马选车间目前的原矿配比采用4台磨机12台电振配入主采场矿源，2台磨机6台电振配入外购、回收矿源，从原矿性质，大小块配比均没有满足最佳生产条件，所以本人认为可改为原矿混打，在
43、原矿仓内混匀，有条件情况下每台磨机3个给料仓可提供一仓做为大块矿石配入，以便操作者可以根据生产实际情况调整给矿粒度，保证有足够的磨矿介质，充分发挥磨矿介质的双重性质。2、操作条件对自磨能力影响很大，在无自动化控制的情况下，更要加强给矿粒度、充填率、磨矿排矿浓度的调整，建立一套简单可行的操作方法，是提高磨矿效率、稳定操作、减少波动的有效措施。所以在实际人工操作中要把握好三个关键因素。（1）自磨生产要求一个连续、均匀的给矿条件，这对于稳定磨矿浓度和控制最佳料位很重要，否则给矿量时多、时少、时断、时饱，甚至有“涨肚”，无疑是破坏了磨机正常磨矿条件。半自磨加球应根据近期采场出矿条件、矿石性质和现场实际
44、流程状态而定，如矿石性质较好，或现场实际质量、粒度偏低，可不加或少加；如矿石难磨，或现场实际粒度过细，质量偏高，生产中可多加球，但最高不应超过磨机容积的7%，所以应改正目前马选的加球方式，不看矿石性质，不看现场实际，统一每台加球2吨的制度。本人建议有两个加球方法，一是选择性加球，单机台矿石性质难磨加球或多加，易磨矿石不加球或少加球；二是少加勤加，统一每台加球2吨改为加1吨，然后过4天再加1吨。因为一次性加球2吨，经过3天左右的研磨，大球就成为了难磨介质，反而影响磨矿能力，少加勤加目的是不断的给磨机增加新的介质，能够延长提高磨矿效率的时间也有助于选别流程稳定。（2）歪矿马选自磨机根据设备状态、原
45、矿性质一般浓度控制在7580%左右，采用高浓度，可使粗粒级矿物和脉石迅速强制排出送入一段球磨处理，以解决磨矿能力的平衡及充分发挥自磨机单体解离度高的优势。排矿浓度控制要根据不同矿石性质和块、粉比例的不同而做适当调整。因为矿石性质和块、粉比例多变，若给矿不调，浓度和粒度皆变；尤其是当粉矿突然增多时，将造成格板堵塞，甚至排不出矿，易出现“涨肚”和倒矿的责任事故。所以只要是低料位、高浓度操作，“涨肚”现象不易出现。（3）保证自磨级在低料位下运转，是磨机生产的一条规律。料位低到什么程度，充填率控制在多少最为合适，通过生产实践找出料位和矿石运动规律。如：在对矿石硬度大、可磨度小、结晶粒度细的三层铁、五层
46、铁、六层铁等矿石，应采取低200mm左右料位、高浓度、稳定操作的方法，使其自磨机的自身性能得到充分发挥，破碎能力和磨矿能力得到充分利用，达到了提高自磨能力和提高定额的目的，使产品质量、定额合产量都有所提高。对于二层铁、四层铁等结晶粒度粗的矿物，由于此种矿物可磨性和可选性都比较好，应在合理配矿的基础上适当提高自磨机的料位，降低排矿浓度，使自磨机排出的合格产品更多，以减轻后面工序的压力，为全流程创造有利的生产条件。从磨机进料端和出料端衬板的磨损状态看，距离筒皮900mm处有一环形磨损沟，我们通常认为是磨机的动料位，在磨矿效率高和磨矿生产稳定情况下，立即停机检查，矿石充填率在3840%左右，即料位高
47、过平口100mm左右，在这种情况下，磨机运转中的矿石抛落现象清晰可见，看不到磨机有堆积料层，岗位工人的观测方法是：给料口处从侧面用电筒往里看，可以观察到矿石的抛落线条而看不到冲击点，若停机检查，料位稍高过平口线。若是看到了矿石下落的冲击点，即磨机泻落式料层以见，此时，不减少给矿，料位就会很快上升，不久就会“涨肚”。由此看来，自磨机料位在运行过程中，有两个最佳能力点，分别是平口下300和平口上100，根据上诉，自磨机操作对衬板的损耗及料位电耗测试来看，也证明了自磨机料位最佳控制范围。3、如何根据自磨机生产规律和特点，将给矿量、给水量、磨矿浓度和料位、最低限度消耗衬板和电耗，统一起来，保证磨机始终
48、在高效率、低损耗情况下生产，达到全流程工艺顺畅。从本人20年湿式自磨机生产操作实践经验可以总结出：正确鉴别生产矿石性质；严格控制磨矿浓度和粒度；随时掌握磨机电流大小、摆动幅度。及时调整给矿量和块、粉矿比例，及时调整给水量；严格控制料位高低，适时处理难磨粒子；达到稳定操作、稳定生产为原则。结束语随着人类对矿产资源的进一步开采和利用，富矿资源日益减少，选矿工业面临的问题也越来越严峻。矿石的贫、细、杂问题已成为我国矿产资源的主要特点。若要进一步利用这些矿石，必须采用新的技术和方法。在众多的新技术和新工艺中，磨矿操作一直不太被人们关注，它可以在原有选矿厂不作改动的情况下通过操作获得较好的效果，因此磨矿作业无论在现在和将来，在选矿工业中都有举足轻重和不可代替的作用。磨矿作业怎么重视都不过分，偏偏选厂都不是太重视或者不知如何重视；提高磨矿产品质量是提高选矿指标的有效途径，偏偏选厂总是盯着选别作业；磨矿作业是选矿厂动力消耗和金属消耗最大的过程，因此在整个选矿成本中，磨矿过程
