磨礦過程的費(fèi)用占礦石處理全過程的30-50%,是礦業(yè)生產(chǎn)過程的主要運(yùn)營成本。而在磨礦過程中大概50%的費(fèi)用是由于鋼球和襯板消耗造成的。根據(jù)大量的生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)和研究成本,鋼球介質(zhì)損耗費(fèi)用達(dá)到磨礦成本的40-45%。隨著礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的繁榮,礦石處理量急劇增長,鋼球介質(zhì)等消耗品的成本控制成為了影響單個(gè)礦體開發(fā)利潤的關(guān)鍵環(huán)節(jié),控制鋼球消耗至關(guān)重要。
鋼球介質(zhì)的消耗機(jī)理主要有:磨蝕磨損、沖擊磨損和腐蝕磨損。磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)行環(huán)境對(duì)鋼球的損耗具有重要影響,包括礦漿電位、溶解氧濃度、礦漿PH和礦石粒度分布等,主要分為磨機(jī)特性因素、礦漿因素、磨料性質(zhì)因素、鋼球?qū)傩砸蛩氐取?/p>
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1、鋼球直徑的影響
鋼球直徑越大,沖擊勢(shì)能越大,鋼球受到的沖擊磨損越大,因此出現(xiàn)大鋼球磨損量大、小鋼球磨損量小的規(guī)律。甚至有人總結(jié)出磨礦中的能耗與鋼球消耗之間的關(guān)系,鋼耗高時(shí)能耗也高,一般球耗為0.035-0.175kg/kW·h,大球徑鋼球的單位能耗高于小球徑鋼球的單位能耗。
2、鋼球形狀的影響
在礦山磨礦作業(yè)中,大部分的磨機(jī)均選用鋼球作為磨礦介質(zhì),少量使用鋼棒,鋼棒的鋼耗高于鋼球。而近年來研究和使用的短柱型磨礦介質(zhì),尤其是膠囊型形鋼段,不但磨礦效果超過鋼球,而且鋼耗也明顯低于鋼球,大約節(jié)省10%-15%。
3、鋼球硬度的影響
鋼球在磨機(jī)中的磨損以沖擊塑變磨損及切削磨蝕磨損為主,所以要求磨礦鋼球要具有高的韌性和抗沖擊疲勞能力,在此基礎(chǔ)上具有合適的硬度。但是,鋼球材料硬度的提高,必然導(dǎo)致脆性增大,促使破碎率增大,如何實(shí)現(xiàn)兩者間的協(xié)調(diào)成為鋼球材質(zhì)研發(fā)的方向。寧國鋼球也并不是硬度越大越好,鋼球硬度過高對(duì)磨礦也會(huì)造成不利,主要的原因有:一是鋼球回彈跳動(dòng)嚴(yán)重,在回彈中造成部分能量損失,故鋼球能量不是更多的用于破碎,故而影響破碎過程能量轉(zhuǎn)換效率;二是鋼球硬度過高時(shí),球與球之間相互接觸時(shí)滑動(dòng)厲害,不能有效地嚙住球間的礦粒,使礦粒的磨碎作用減弱。