中國粉體網訊 球磨機作為礦山、陶瓷行業、火力發電等行業不可或缺的磨礦設備，具有適應環境能力強，工作穩定，易于維護等優點。
但是球磨機在礦山碎磨作業中能耗占據了65%～75%，實際的利用率僅有2%～7%，因此球磨機給人的印象有些落伍了。但球磨機作為碎磨作業的主要設備，企業和研究機構始終沒有放棄提升其生產效率，降低能耗的研究工作。
1、磨機節能降耗、提升生產效率的途徑及潛力
多年生產實踐證明，球磨機節能降耗的途徑可以從以下三點入手：
(1)進行磨機傳動系統結構改進，減少傳動過程能量損失，但潛力不大；
(2)提高磨礦介質機械能轉換效率，潛力巨大，主要措施以精確化加球技術為代表；
(3)提高襯板或磨礦介質的耐磨性，從而減少介質損耗，提高襯板的使用壽命，降低生產成本。
2、球磨機自身結構改造
近年來，為了降低能耗，球磨機自身結構改造方面的研究熱點主要集中在以下幾個方面：
第一，提高球磨機的規格，使球磨機大型化，可以提高磨機生產率，從而降低電耗。
第二，將滑動軸承改為滾動軸承。孫羽生在MQG210/300型球磨機上用4G30039/800H型滾動軸承代替滑動軸承，可使電機功率減少、能耗降低，大量的研究結果表明滾動軸承的更換可以降低電機功率13%～20%，電耗降低8%以上。
第三，襯板形狀改進。球磨機大部分襯板為波浪狀，具有耐磨防護與提升鋼球的作用，有研究表明效果較好的是使物料及鋼球產生拋落運動的襯板。
3、精確化加球技術
精確化加球技術提高了磨礦介質機械能轉換效率，是球磨機節能降耗的有效手段，不同程度地降低了球磨機的電耗與球耗，是一個經過實踐證明了的節能降耗技術。
目前精確化加球技術與自動加球設備融合，可以使球磨機在運轉過程中保證鋼球填充率相對穩定，在提高研磨效率的同時，磨機能量利用率、磨礦細度等指標都得到極大提升，可有效提升選礦企業的生產效益。
精確化加球技術工業應用前后對比初驗數據
(1)優化裝補球工藝
自動加球系統因為帶有加球數量統計功能，相比人工加球添加精度更高。精確的鋼球添加量意味著在一班次內消耗掉的鋼球量不變的情況下，系統不僅能保持加球曲線更加均勻和平滑，還能在初始加球后根據各項技術參數選定更合理的加球區間、最佳加球節點、單次加球量和加球次數。
(2)發揮球磨機效能
生產實踐證明，加球機的應用對于各項磨礦指標都有明顯提升。城門山銅礦選礦廠加球機投運后，球磨機磨礦細度達標率相比投入前提升了近13%。依照磨礦效率對于選礦廠經濟效應的影響關系，磨礦效果提升1%，每臺球磨機處理量就能提高1.5t/h。
自動加球技術應用效果
4、球磨機專利技術重點也集中在節能降耗范疇
2014～2022年球磨設備專利技術重點
中國專利主要申請人
濟南重工和中信重工分別位列第一和第二，申請量均超過100件；其次為昆明理工大學和鞍鋼集團，前十名申請人主要分布在重工機械和高校研究設計院。
濟南重工在球磨設備領域的專利布局覆蓋較為全面,重點分布在球磨機的進出料和加球裝置以及球磨機的驅動和傳動控制；該公司將智能制造技術和濕式溢流球磨工藝結合,于2024年2月下線氧化鋁行業的全球最大球磨機之一。回顧濟南重工球磨機研發布局，節能降耗始終是重點之一。
中信重工在該領域的專利布局側重襯板,篦板和監控以及控制方法,該公司自主研發的直徑8.2m，長 12.7m的溢流球磨機于2023年8月交付出口用于非洲加納金礦，這也是全球最大的球磨機之一。
昆明理工大學的專利布局側重于攪拌球磨機的攪拌裝置設計,尤其是試驗用球磨機的開發。選礦行業中的調漿攪拌技術是實現有效礦化和分離的重要技術基礎。在調漿攪拌過程中，需要保證礦漿中固體顆粒與藥劑充分接觸和混合，以達到預期的物理分散、藥劑-顆粒的吸附。這要求攪拌設備能夠提供足夠的剪切力和循環流量，以實現高效的混合。
然而,攪拌過程往往需要消耗大量能量，特別是在大型工業應用中,如何降低能耗是設計和使用攪拌設備時需要考慮的重要因素。不同礦漿的物理和化學特性對攪拌過程有顯著影響,如黏度、密度、顆粒大小等,需要根據物料特性選擇合適的攪拌類型和操作條件。攪拌槽內部的流場特性直接影響攪拌效率和混合質量,需要通過數值模擬和試驗研究來優化攪拌器的幾何結構和操作參數，以獲得更好的流場分布，在某些情況下,需要保持礦漿中的固體顆粒懸浮在液體中,避免沉降,這要求攪拌設備能夠產生足夠的上升流速,以支撐顆粒的懸浮。總之，攪拌技術也是球磨機節能降耗不可忽視的關鍵之一。
結語
很多人認為球磨機落伍了，但是節能降耗之后的球磨機在選礦環節、礦物深加工方面仍是不可或缺的助力。
參考來源：
楊俊彥：“雙碳”目標下球磨機節能降耗技術研究進展，棗莊學院
李洪慶：球磨設備專利技術分析，國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心
朱佳欽：磨礦自動加球技術的研究現狀與展望，昆明理工大學
雷存友：碎磨工藝現狀及發展趨勢，中國瑞林工程技術股份有限公司
王青芬：攪拌理論技術在選礦領域的應用及發展，礦物加工科學與技術國家重點實驗室
于浩凱：大型礦用球磨機的參數優化研究，河南科技大學
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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