自磨工艺参数与生产率的计算

自磨机的生产率和产品细度受着下列因素的影响：属于原矿性质方面的因素有，原矿的粒度特性、矿块的几何形状、水分的含量、矿石的物理机械性质、比重、硬度等；属于自磨机结构方面的主要因素有，自磨机的形式，筒体的长径比、提升衬板的高度与间距、波峰衬板的高度与位置、排矿的形式等；属于操作方面的因素有，给料的速度、磨矿产品的粒度、脚机的转速率与装填率。对于干式自磨还有风路系统的阻力、风机的全风压、风速及风量的大小等；对于湿式自磨还有磨矿浓度及循环负荷的大小等。上述诸因素中有些和球磨具有共性，故本节只讨论自磨的几个特殊而又较重要的工艺参数。

原矿粒度特性的影响与确定

在自磨工艺中，原矿既是磨碎介质又是被磨碎物料。由于前一特点，当原矿粒度组成发生变化时，就如同球磨机中的球荷粒度组成改变一样，磨机的生产率和产品细度相应变化。由于后一特点，当原矿粒度组成发生变化时，就如同球磨机的给矿粒度组成改变，球磨机的生产率和产品细度亦随之波动。原矿粒度大、大粒级多，则冲击动能大，有利于破碎中等粒度的矿块，磨机产量高，比功耗低。但原矿粒度太大、大粒级过多，则矿石磨到指定粒级所需的时间延长，不利于获得又细又均匀的产物，磨矿效率也低。不少实践表明，原矿中粗粒级少时，易在磨机中形成40毫米左右粒级的矿块（亦称临界颗粒）逐渐增多的现象，即所谓“顽石积累”。如某铁矿，当原矿中粒度小于250毫米，且大块数量不超过30%时，磨机内便造成30-50毫米粒级的顽石积累。顽石积累将造成自磨机产量降低，比功耗增加和产生过粉碎现象。这就要求合理确定给入自磨机的粒度以及各粒级的配比。

原矿中的粒度的确定，首先与自磨机的规格有关，也就是应以自磨机的给矿口大小为限，对于6米以上的大型磨机，原矿中粒度可以大到500毫米，对于6米以下的磨机以300-400毫米为宜。其次，原矿中粒度的确定与矿石性质有关，对于硬度和比重不大的矿石，可以适当提高给矿粒度，但对于比重和硬度大的矿石，提高给矿粒度后易造成顽石积累，则应适当降低给矿粒度。另外，有的认为，自磨机的生产能力随给矿中粗粒级（+100毫米或+150毫米）含量的增高而提高，因而主张原矿不需粗碎直接给入自磨机。也有的认为，磨碎介质和被磨碎粒级间的界限为25毫米，而主张原矿需进行粗碎，进入自磨机的粒度以200-300毫米为宜。

表1 给料粒度配比对自磨机产量、产品粒度的影响

为使自磨机效率高工作，给矿中各粒级保持适当配比是重要的。某烧结总厂对给料中大小粒级配比的试验结果列于表1。从表中可以看出，给料+300毫米粒级与-300毫米粒级各占50%时，其产量高，磨碎效果很好。其产量与全部是粗粒级或全部是细粒级比较，分别提高30.6%和50.5%。又如北美的皮坎兹_玛瑟公司(PickandsMather&Co)试验了原矿中含不同比例)+150毫米粒级的物料对自磨的影响，如图1所示。从图中可看出，给矿中+150毫米粒级的物料产率减少，自磨机的处理能力也随之降低。为此，认为第一段自磨机的给矿粒度组成应保持在+150毫米占40%，-150+75毫米占20%和-75毫米占40%。因而，必须采取配矿措施以保持给入自磨机的原矿粒度特性合适。

将原矿分级并按比例给入，是确保合适原矿粒度特性的措施之一，但需增加投资。另一办法是通过适当选择自磨机的转速，以适应矿石的粒度组成。瓦斯堡（Vassbo）矿在生产中发现，当原矿中+90毫米为40-45%时，选择磨机转速率为65%生产率高；当+90毫米为20%时，选择磨机转速率为75%好；如小块占多数，则转速率为95%时效果较好。据此，可用变速电动机及其自动控制系统来控制自磨机的转速，使磨机的转速适应原矿粒度组成的变化和矿石性质的波动，以保持磨机尽可能在所有时间内都具有生产能力大。可通过磨机消耗功率的变化灵敏地反映出来。

图 1

图 2

于71-75%范围内磨机的处理能力高，转速率低于或高于这个范围时处理能力便趋于降低。磨机输入功率与转速率的关系和生产率与转速率的关系相似，按磨碎每吨产品的动力消耗计，则一般随转速率降低而减少。

图 3

此外，对于坚硬的矿石，提高装矿量选择偏低的转速率，效果较好。由此可见，影响磨机转速率选择的因素是复杂的，对于具体的矿石，应通过试验才能确定。