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半自磨机筒体衬板内填料-问题和控制

2017-10-30 来源:ca88亚洲城手机版 点击数:0次
半自磨机筒体衬板内填料-问题和控制

 

摘要
半自磨机给料包括许多类型的矿石,筒体衬板间的填料坚硬,根据不同的矿石类型、岩石粒度分布和粘结剂是否存在来确定填料。所有半自磨机均会填料,并且黏着力强。较大磨机的钢球冲击力很高(取决于钢球尺寸),会影响并促进填料的稳固。填料也能对磨机性能产生负面影响,这时就需要改变筒体衬板的设计,将其移除。但是,需要仔细控制对筒体衬板设计的改变,确保衬板的可靠性。对于较小的磨机,通过控制填料,可以延长筒体板的磨损寿命,并在衬板的磨损期间,保持以固定速度运转的磨机操作性能。
关键词
半自磨机;填料;磨机衬板;筒体提升条;冲击力;拆除;岩石类型;粘结剂;
导言
半自磨机按常规运行,筒体提升条间隙粘连了一些松散的岩石。将此类岩石发展为永久粘合的岩石荷载过程称为填料。在填料形成的过程中,磨机性能受到影响,生产量也有所下滑。
然而,有些填料还是有好处的;填料能够保护筒体衬板免受冲击破坏。对于固定速度的磨机,通过维持填料表面和筒体提升条之间的固定高度,在提升条使用期间,填料能维持现有磨矿条件。
目前,大多数大型半自磨机为了最大筒体提升条的性能,倾向于不使用永久填料。对于较旧的小型固定速度磨机,使用永久填料是有好处的。
如果将筒体衬板中的填料移除,则需要在衬板设计上做一些补充,保护筒体衬板(和提升条)不受钢球撞击,而导致破损。
本文描述了填料的本质和来源,观测了磨机操作过程中产生的问题及移除填料的衬板设计。
半自磨机性能的影响
填料减少了筒体提升条的有效高度,从而减弱了提升条提升荷载的能力。半自磨机磨矿过程中遭到撞击而遭受了损失,从而减少了磨矿速度。正如下图 1 所示,在无填料的筒体提升条中,钢球轨迹为实心圆,在有填料的筒体提升条中,其轨迹为空心圆。

 

 

 

筒体提升条有填料时,可以通过翻转荷载和反复磨擦 / 磨蚀活动维持磨机运动。当填料过多时,由于提升条和荷载之间的重要活动减少,磨机运行速度也会相应降低。
在磨机运行过程中,从衬板性能这一角度来看,可能会出现的问题如下:
在运行磨机时,若排料端是暴露在外的,则很有可能会引起高磨损和撞击破损,这与磨机其他有填料的部位相对应。
减少了磨机中钢球含量、填料限制了筒体衬板加强冲击力及将衬板暴露在外遭到磨损。在正常情况下,不会有什么不良后果(除了降低磨机性能);但是,在有填料的区域,衬板的磨损寿命可能增加。
一般来说,有筒体提升条时,中心给料端侧的磨损率最高。如:当新鲜给料进入磨机时,由于给料边缘锋利,会产生犁沟磨损。当磨机有填料时,这个区域的荷载容易下滑,下滑过程中,会进一步提高磨损率,最终提前结束其使用寿命 - 这一理论称为冲蚀磨损。
填料本质
一般来说,给料端容易发生填料,在很多情况下是沿着提升条进行的填料。下图 2 为排料端周围清理好的空间图。

 

 

 

实际上,对于一种新型筒体衬板,较远的排料端的钢球轨迹可能与图 1 中新型提升条的实心圆轨迹一样。空心圆的轨迹为剩余填料区提升条的钢球轨迹。
在较坏的情况下,填料过多会塞满高 - 高筒体衬板之间的空隙。高 - 低提升条可以填充到低提升条的高度”预计高度”,其他交替出现的提升条则暴露在外,如图 3 所示。筒体衬板系统作为一个 1-D 衬板在运行(如:在一个直径为 40ft 的半自磨机中,暴露了 40 个高提升条)。通过填料对投掷活动进行调整,有效地产生了一个较低高度的提升条和衬板。这样一来,在通过高 - 高提升条时,能得到有效保护。尽管提升条高度有所降低,只要它暴露在外,就会产生一些磨矿活动,如提升或者投掷一些钢球 (Royston 2001 p 116)
3- 填充至低提升条的高度实际上会构成一种 a1 × D 筒体衬板排列结构
填料的存在形式和本质随着矿石给料的不同而不同。矿山提供了各种给料,因此填料也会根据给料中不同类型的矿石及这些矿石的比例而改变。从无填料变至过量填料,会导致现有状态迅速发生改变。
填料也有助于隔离提升条,如:提升凸耳、支持支架、过大的轴栓连接,加固衬板边缘。新型衬板最重要的就是篱笆,有空间获取并保留填料。
在填料过程中,需要使用一些粘合剂将岩石粘在一起,构成填料。粘合剂可以是粘土、一种较软成份(如云母)或者一种化学粘合剂,如在加工水中的沉积的或给料矿石中存在的难溶钙盐。
坚固的填料则需要特有的岩石粒度分布,从而能产生一个牢固的结构。移除一种粒级矿物便会改变整个填料的性质。主要原因在于给矿粒度或格子板开口尺寸的改变。由于这些粒级矿物很重要,一旦没有它们,新型衬板的填料会以桥接形式出现。然而,硬填料好像与粒度分布无关,可能还会吸收钢球介质。
在另一个类型的情况中,钢球的粒度分布可能会影响填料。例如:较大的钢球会增加底端的直接冲击力( 140mm 的矿石比 125mm 的矿石重 40% )。当磨机速度和衬板尺寸固定时,较大的钢球更易跌到底端,增加了对填料区的直接撞击力。较大的钢球能产生较粗磨矿微粒,降低在磨机中的最大粒度上限。两类钢球均有可能影响粒度分布,但不是在直接影响填料的区域。但是,如果真正存在的话,还是会减少较大粒子的尺寸,从而减少了岩石的冲刷次数。较小钢球会促进提升条之间区域的荷载混合,这一点对于较大钢球来说比较难。
基于以上结果,再回到典型的填料分布,可以得出,由于所有矿石粒度都存在,在给料端进行填料是比较有利的,也易于矿石排卸。 DE 中的荷载偏湿,细料较多,粗粒较小。如:不有利于微粒粒度分布(取决于细粒浆料对外圈格子板的冲刷磨损情况)。
装有填料的衬板遭到侵蚀;有时为磨机填料启动时的现象,如与新衬板有关。在如下情况中可以移除填料,即:衬板磨损,衬板间的空隙已腐蚀。
使用填料的好处
值得反复强调的是,填料在有些方面是有好处的,为了移除填料而对筒体衬板的设计做出的改变必须能替换这些有利的特性,尤其是填料能保持衬板免受损坏这一点。在设计一个传统的低面(钝的)角 2-D (如在一个直径为 20ft 的半自磨机中采用 40 个提升条)衬板配备时,也会考虑添加某些类型的填料。主要原因如下 :
填料减少了提升条的有效高度,低面角提升条调整了钢球的投掷及荷载底端所受的提升条钢球冲击力:这一冲击区域有利于磨矿。当填料遭到磨损时,提升条面角增加,提前释放钢球,底端直接遭到了撞击。
◎填料防止衬板遭到破损和磨损,比起提升条,衬板的服务期限高达 3 倍。当衬板磨损率高时,填料受到腐蚀,磨损低的提升条因其外形特点提升钢球的机会减少,从而发生破坏性的撞击。
控制填料
填料看起来主要与几个因素有关,为矿石类型、筒体提升条间隙、加工水合成物(特别是在闭路磨矿流程中,潜在粘合盐的聚集接近饱合)的函数。操作参数的改变,主要是矿浆密度的改变,尤其当填料基本完成时,会产生一定的影响:抵消掉由于矿浆粘性较低而造成的磨矿损失。
重新设计衬板的第一步便是重新配置影响填料的提升凸耳。
在需要考虑钢球影响衬板的地方,可以使用一层填料来缓解撞击力。例如对于高 - 低提升条来说,可以将低提升条的尺寸进行处理,将其隔开来控制填料的高度。这样一来,提升条提升能力受到限制,只有一半的提升条是活动的。但是,在底端区域很有可能发生钢球碰撞。实际上,这也是有效使用填料的好处。
在大多数情况下,筒体提升条的一些部分容易暴露在填料之上。筒体提升条顶角的距离与暴露在填料上的提升条的高度之间比例,即填料率,反映了磨机中的洗擦活动(移除了填料)及提升条间通过填料来桥接空隙。较宽的筒体提升条之间的间隔(如将顶角进一步分开)能发生更多的洗擦活动,同时也限制了通过填料进行桥接的机会,如图 4 所示。
假设磨机上没有其他限制条件,移除填料(由于间隔较宽,提升率增加)能够增加磨机容积( 2-3% ),改善磨机性能。
只有筒体提升条间隔变宽,才会迅速露出大型衬板区域并造成破坏。因此,可以通过增加筒体提升条的面角来加大间隔。一般来说,可以将提升条角度提高 25-30 度左右,将钢球直接送至荷载底端( Royston 2004 p 76 )。

 

结论
填料形式可以用磨机给料和给料中水构成的函数表示:会随着矿石类型的改变而改变。填料对半自磨机性能能产生负面影响。改变磨机荷载条件对填料的减少影响有限。在改变筒体衬板设计时,可以使用较宽的提升条间隔来减少填料。但是在改变筒体衬板时,需要保证衬板的可靠性不受影响。在较小的磨机中,控制填料有利于减小筒体衬板磨损,在筒体衬板磨损寿命期间,能维持磨机磨矿性能。
 
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