分析球磨机的能量利用率

以往都认为球磨机的能量利用率只有不到5%。Fuerstenau和Abouzeid提出根锯单一样品在压缩负荷或冲击负荷下单位能量产生的新生表面积评价球磨效率。以压缩负荷下单颗粒破碎的平均值0.02m2/J为效率计算的基准，得出石英的球磨效率大约是15%。以Bergstrom的单颗粒试验的计算表面积为参考，钠钙玻璃的球磨效率在15%以内。与单颗粒破碎产生同样程度的粒度分布所需要的能量相比，分批球磨钠钙玻璃的净效率是大约25%。另外，利用碎后飞溅的500%进行再破碎，可使能量利用率几乎翻番。采用闭路粉磨流程时，循环负荷从50%增加到500%，能量利用率可提高36%。

在进行Bond球磨功指数试验时，如果试验粒度较细（小于53um），由于筛分效率下降，将造成试验结果偏大。为此，加拿大Falconbridge公司采用湿式Bond球磨功指数试验代替标准的干式试验方法。湿式试验所用设备和介质、设备和和参数与标准方法基本相同，但要在球磨机筒体内加入lkg水，使矿浆固体体积浓度达到30%。由于湿磨效率较干磨高，测得的功指数须乘以1.3的效率修正系数。

目前世界最大规格的湿式球磨机是智利Collahuasi铜矿2001年订购的Φ7.92m×11.58m球磨机，采用环形电机驱动，安装功率为14.3MW，由Metso集团制造，共2台，2003年投入使用。世界最大规格的干式球磨机是KruppPolysius公司的中Φ6.2m×25.5m球磨机，安装功率为11.2MW，采用环形电机驱动，1994年用于美国的一家金矿，用于处理难选金矿石。

目前国内应用的最大规格的湿式球磨机是鞍钢调军台选矿厂的6台Φ5.49m×8.83m溢流型球磨机，由原瑞典Svedala公司在美国制造，简体等部分部件在国内制造。其功率为4410kW，有效容积206.6m3，转速13.72r/min，转速率75.8%。该设备1997年10月开始试车，1998年4月投产。国内设计制造的最大规格的湿式球磨机是洛阳矿山机械厂制造的5.03m×8.30m溢流型球磨机，安装功率为330OkW，用于铜陵有色金属公司冬瓜山选矿厂，共2台，2004年安装。

滚动轴承支承的球磨机向金属矿山发展2001年11月起，大冶有色金属公司铜绿山铜铁矿对2台Φ2.7m×3.6m格子型球磨机进行了改造，采用专用滚动轴承代替原来的滑动轴承，并相应更换了轴承座，采用脂润滑，增设轴承温控保护装置。改造后每年节电43.5万kW.h。2001年12月起，首钢矿业公司大石河铁矿也采用了一台QM2736(Φ2.7m×3.6m)滚动轴承支承的球磨机。

2001年，辽宁铧子新生水泥厂将其3m×llm三仓水泥球磨机主轴承更换为滚动轴承。这是目前最大规格的滚动轴承筒式球磨机。该球磨机安装功率为1250kW，简体转速17.5r/min，整机质量172t，研磨体额定装载量为100t改造中拆除了原滑动轴承，制造了具有轴向调心功能的轴承座，，轴承选用调心滚子轴承，其外径为1810mm，内径为1450mm，宽270mm，轴承采用稀油润滑，但不使用润滑站，只利用轴承座下部油室贮存的约100kg油。轴承座有水冷却系统，但每年只须在夏季的4个月使用少量冷却水。改造投资约78万元，结果单产电耗降低了10%左右，润滑油节约了90%，冷却水节约了55%。该轴承结构简图见下：

传统水泥球磨机滑动轴承的理论摩擦功耗占安装功率的大约29%，滚动轴承的理论摩擦功耗是滑动轴承的1%。因此，用滚动轴承代替滑动轴承是球磨机节能的重要途径。实际应用表明，用滚动轴承代替滑动轴承可使球磨机的安装功率减少15%~25%，工作电流减少16%~22%，润滑油节约70%，冷却水节约90%。但由于滚动轴承造价较高，致使整台球磨机的制造成本提高15%~25%。球磨机和轴承制造厂家正在共同合作，改进轴承结构，降低轴承成本。