大型球磨機(jī)是選礦廠常用的選礦設(shè)備，同時(shí)也是能耗較高的設(shè)備，對大型球磨機(jī)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對降低選礦能耗，提高選礦效率具有重要意義。

一、大型球磨機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

大型球磨機(jī)主要從啟動方式、潤滑方式、軸承類型、襯板結(jié)構(gòu)及形式、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率等方面考慮節(jié)能設(shè)計(jì)。球磨機(jī)由河南紅星礦山機(jī)器有限公司制造，在節(jié)能設(shè)計(jì)方面有許多特點(diǎn)，生產(chǎn)中設(shè)備必須保證按照設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。

1、啟動方式設(shè)計(jì)

軟啟動－氣動離合器。實(shí)現(xiàn)同步電動機(jī)—球磨機(jī)的分段啟動，并可使電動機(jī)實(shí)現(xiàn)空載啟動，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行速度時(shí)，再使離合器結(jié)合，啟動球磨機(jī)。這樣可使電動機(jī)本身啟動時(shí)間縮短，啟動容易，減少啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，也減小球磨機(jī)的裝機(jī)功率。

2、靜壓軸承及靜動壓軸承設(shè)計(jì)

以動靜壓混合潤滑軸承代替普通軸承，這是目前大型球磨機(jī)的常用設(shè)計(jì)。三山島金礦新立選礦廠MQY5.5m×8.5m球磨機(jī)主軸承采用純靜壓軸承。

(1)在球磨機(jī)啟動前，利用潤滑油的高壓力將軸頸浮起0.2～0.3mm，可大大地降低啟動負(fù)荷，然后啟動，這樣可使軸頸與軸瓦被外界供給的、具有一定壓力的承載油膜完全隔開，啟動以后，當(dāng)軸頸達(dá)到足夠轉(zhuǎn)速時(shí)，即利用動壓潤滑軸承工作。

(2)在球磨機(jī)停機(jī)時(shí)，讓壓力油使軸頸浮起緩慢落于軸瓦上，以免擦傷軸瓦。這樣可保證軸頸在純液體摩擦下啟動工作。摩擦阻力小，功率消耗小，傳動效率高。

3、襯板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

螺旋(波形)襯板替代普通襯板、新型耐磨輕襯板應(yīng)用、橡膠襯板應(yīng)用也一定程度體現(xiàn)出節(jié)能優(yōu)勢。球磨機(jī)的襯板使用壽命與礦石性質(zhì)、磨礦現(xiàn)場工況、襯板結(jié)構(gòu)及材質(zhì)等等有很大的關(guān)系，因此同一批次的襯板，實(shí)際使用壽命并不同步。分批次更換襯板更節(jié)能。三山島金礦新立選礦廠球磨機(jī)襯板為廠家配置的波形襯板，總質(zhì)量約160t，其中筒體襯板約128t，筒體3段(以法蘭為界) 襯板及端襯板的磨損同期差異較大，其中一段與三段及出料端襯板相差2個(gè)月，因此一套球磨機(jī)襯板分4次更換，使球磨機(jī)整個(gè)負(fù)荷減少約30t，減輕了運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷約5.0%，磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率降低了約1.5%。

二、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速率優(yōu)化節(jié)能

球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率指球磨機(jī)工作轉(zhuǎn)速與其理論臨界轉(zhuǎn)速之比。球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率對磨礦能耗影響較大，在一定范圍內(nèi)，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率提高，磨礦能耗增大，但處理量有一定程度的增加。同樣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速對磨礦生產(chǎn)率的影響，國內(nèi)外已進(jìn)行了很多研究工作。

一般當(dāng)裝球率保持一定時(shí)，磨碎礦石的有功功率隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率不同而變化，因而也相應(yīng)的影響到球磨機(jī)生產(chǎn)率。但總的來說，當(dāng)前制造規(guī)定的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率大致在69%～85%，多數(shù)在80%以下，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速偏低，很難達(dá)到很高的生產(chǎn)率。中國某些選礦廠的經(jīng)驗(yàn)表明，適當(dāng)提高球磨機(jī)轉(zhuǎn)速，其產(chǎn)量一定提高，但增加幅度不大，而且能耗與襯板的消耗十分嚴(yán)重，同時(shí)球磨機(jī)振動也加劇。選礦廠球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率為75%，因?yàn)榇笮颓蚰C(jī)一經(jīng)設(shè)計(jì)制造與安裝，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速就已經(jīng)確定了，生產(chǎn)中重新調(diào)整速比的代價(jià)很大，因此這里只作一個(gè)簡單的論述。

三、磨礦自動化及磨礦系統(tǒng)臨界負(fù)荷節(jié)能

大型球磨機(jī)負(fù)荷和運(yùn)行狀態(tài)是選礦生產(chǎn)更關(guān)注的設(shè)備信息，同時(shí)也是磨礦控制的關(guān)鍵。磨礦自動化技術(shù)能保持球磨機(jī)穩(wěn)定在運(yùn)行狀態(tài)，即球磨機(jī)臨界負(fù)荷，對于提高大型球磨機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能降耗有著重要意義。

選礦廠主要采用了北京礦冶研究總院研究的基于球磨機(jī)表面振動檢測的球磨機(jī)負(fù)荷在線分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)可獲取轉(zhuǎn)動中球磨機(jī)內(nèi)物料的運(yùn)動信息，分析襯板和提升板的磨損，優(yōu)化球磨機(jī)操作參數(shù)，減少磨礦作業(yè)的鋼耗及能耗。利用該系統(tǒng)的協(xié)助，選礦廠合理匹配球磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷與球磨機(jī)能力，根據(jù)工藝要求控制球磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷降低10%～15%；根據(jù)當(dāng)前的工況，確定了合理的磨礦時(shí)的球荷－球磨機(jī)臨界容積百分?jǐn)?shù)，球磨機(jī)充填率由35%降29.5%，球磨機(jī)臺效提高約5.0%。

通過對大型球磨機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了球磨機(jī)的臺效，降低了選礦成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標(biāo)，具有很好的經(jīng)濟(jì)效果。