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2021
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09
钢球对磨矿作业的重要性
作者：
钢诺新材
钢球不同的制造工艺决定了其质量的不同，钢球的质量好坏既影响生产率的高低，也影响球耗的高低，进而影响选矿成本的大小。目前，选矿厂使用的大多是铸造钢球和锻轧钢球两大类，其中铸造钢球可以分为三个类别：低铬钢球、高铬钢球和高合金钢球，其生产工艺流程一般为：原材料→加热熔炼→钢模浇铸→出模打磨→淬火→回火→检验包装；锻造钢球的生产工艺流程一般为：原材料→下料→中频炉加热→锻造成球→淬火→回火→检验包装。
铸造钢球可以利用废料生产，而锻造钢球必须采用合格的棒料，所以原材料成本锻造钢球要高一些。但是对比铸造钢球和锻造钢球的力学性能表1和表2可知，锻造钢球的冲击韧性和破碎率要优于铸造钢球，在实际使用中锻造钢球的破碎率也低于铸造钢球。
钢球的选用的原则就是硬度高、不破碎、性价比高。特别是性价比，不是越便宜越好，如果磨耗快，破碎率高，磨耗及破碎造成的间接成本会远远超过低价格带来的直接效益，综合效益反而低。因此，一定要根据磨机规格和矿石性质选择合适的钢球材质。
2.钢球的充填率
磨机内钢球充填率决定了磨矿作用的强弱。直观上理解，装球多，打击次数多，磨矿作用强；反之，装球少，打击次数少，磨矿作用弱。但钢球充填率过低会导致冲击能量不足，不能很好的对矿石形成破碎磨削作用，充填率过高又会导致筒内空间狭小，物体之间相互接触过于频繁,使得冲击效率降低，因此必须选择合适的钢球填充率以保证磨机的工作效率。当磨矿作业的工况条件包括磨机尺寸、磨矿浓度、转速率等一定时，充填率取决于矿石粒度大小及难磨程度，矿石性质发生变化时，钢球充填率也要随之变化。充填率是否合适的标准是磨机生产率的大小，通过试验找到最大生产率所对应的充填率即是最佳充填率。
例如印尼某铜金矿将钢球充填率由 14% 提高到18%，磨机处理量增加了 5%～10%，目前该矿钢球充填率稳定在 16%～18%。但是增加钢球充填率，产品的粒度将会变粗，在系统优化时应该注意到这点，因为半自磨机产品粒度变粗，将会增加后续球磨机的磨矿负荷。
3.钢球的尺寸
在磨矿作业中，钢球对矿粒可产生冲击及磨剥两种作用，钢球直径过小，对矿石的冲击破碎作用较弱，影响磨机的生产效率；增大钢球直径可增加钢球对单位矿石的冲击破碎能量，提高矿石的破碎效果，但在同样的钢球充填率下，增大钢球直径，钢球的数目会相应减少，矿石被破碎的频次会降低，也就是会降低矿石被破碎的频率，因此要根据实际工况条件确定恰当的钢球尺寸。另外，增加钢球直径在增加矿石处理能力的同时，又会使半自磨机的产品粒度变粗，对磨机衬板的冲击力增大，会降低衬板的使用寿命，在优化钢球直径时要特别注意。
比如梅山选矿厂入磨矿石性质发生变化后，用φ100mm钢球代替原来使用的φ120mm钢球，在保持台时处理量不变的情况下，每年可节约电费49.23万元，节约钢球采购费用16.63万元，即每年可降低生产成本65．86万元，并延长了磨机衬板使用寿命，降低了噪音，经济、环境效益显著。
4.钢球的配比
磨机在运转过程中需要定时添加一定数量的钢球，才能完成磨矿作业。因为入磨原矿的粒度是由数个粒级组成的，所以不能添加一种尺寸的钢球，而是要分出原矿中几个粒级的各种对应尺寸的钢球来完成作业，以达到最好的效率。在实际磨矿作业中，钢球尺寸偏大，会导致打击力过大，易产生“贯穿破碎”及过粉碎；钢球尺寸偏小，则会导致打击力不够，磨矿产品过粗、磨不细等问题。因此，在生产运转中，要根据原矿性质、粒度组成级别及时调整最合适的钢球补加方案是很有必要的。云南磷化集团安宁矿业提过改变钢球补加方案，在保证磨矿产品在单体解离度的前提下，有效降低磨矿产品的过磨量，大幅提高磨矿效率和产能。
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