球磨機及其磨礦技術(shù)起源于20世紀50年代，從開始到現(xiàn)在球磨技術(shù)發(fā)展迅速，球磨機出現(xiàn)為磨礦工藝減少了不少流程，降低生產(chǎn)成本，更容易控制設(shè)備的效益，并且減少了設(shè)備維修的次數(shù)，為客戶節(jié)省大量的維系費用。因此球磨技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個礦山企業(yè)。

某銅礦選礦廠2.25萬t/d的球磨系統(tǒng)于2010年11月投入使用，主要設(shè)備球磨機采用一對一用于一段磨礦；球磨機的排礦端設(shè)有兩臺振動篩（一臺工作，一臺備用）進行分級，篩上產(chǎn)物去頑石破碎系統(tǒng)（HP800圓錐破碎機）進行破碎，頑石經(jīng)破碎后再次返回到球磨機給礦皮帶，篩下產(chǎn)物進入旋流器分級系統(tǒng)；旋流器分級系統(tǒng)為兩組Ф838－6旋流器（兩組同時工作），其中沉砂顆粒進入球磨機再磨，溢流產(chǎn)品采用自流管路輸送到160m3浮選系列進行粗選。

一、運行初期存在的一些問題

球磨系統(tǒng)自投產(chǎn)以來問題不斷，運行初期每周都要停機檢修，嚴重影響球磨系統(tǒng)的正常運行，以下列舉的是球磨系統(tǒng)一些比較突出的問題。

1、球磨機出料端蓋漏漿、襯板壽命短

出料端蓋原設(shè)計的是金屬礦漿提升器及金屬蓋板配合安裝，運行后暴露出以下幾個主要問題：其一因單塊襯板過重，球磨機在工作時又產(chǎn)生較大的離心力，造成螺栓不能夠完全把緊襯板，導(dǎo)致端蓋螺栓孔漏漿；其二出料端的內(nèi)圈礦漿提升器因單塊襯板過重（達1.5T），運行一段時間后襯板上的螺栓孔會隨襯板變形而變形，導(dǎo)致螺栓失效，進而提升器經(jīng)常性掉落；其三因鑄造襯板的安裝孔尺寸很難保證，加上襯板笨重，造成襯板安裝難度相當大。

2、球磨機進料端蓋漏漿嚴重

進料端蓋原設(shè)計的襯板與提升條為整體鋼襯板，其單塊襯板重量高達1.8t，同樣在球磨機運行時出現(xiàn)端蓋螺栓孔磨大及漏漿的現(xiàn)象，漏出的礦漿對大齒輪的安全運行存在很大的隱患，而且鋼襯板存在笨重、安裝勞動強度大、使用壽命相對過短等問題。

3、球磨機筒體襯板易斷裂且正常使用壽命短

球磨系統(tǒng)運行初期，因原設(shè)計襯板長（長達2360mm）容易變形、重量高（重達2077Kg）容易產(chǎn)生鑄造缺陷，生產(chǎn)過程中鑄件工作面出現(xiàn)多肉（瘤），安裝面出現(xiàn)縮孔、變形、脹箱，熱處理后氣割澆冒口出現(xiàn)裂紋等鑄造缺陷，造成筒體襯板易碎裂及不耐磨現(xiàn)象，使用壽命低于2200h，導(dǎo)致球磨系統(tǒng)每周都要停機檢查并更換碎裂的襯板，運轉(zhuǎn)率極低，這不僅提高了生產(chǎn)成本，而且設(shè)備運轉(zhuǎn)率難以提高，嚴重制約著球磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。

4、球磨機及球磨機小齒輪軸承座漏油嚴重

傳動部中的小齒輪軸組由靜承液壓站供油進行稀油潤滑，小齒輪轉(zhuǎn)速200r/min，溫度約50－70℃，其軸承座密封原設(shè)計方式是采用V型密封和迷宮密封組合形式，主要是通過端面密封與迷宮來實現(xiàn)密封目的，迷宮密封起到阻止外部塵埃、顆粒進入，與迷宮密封一側(cè)的V型密封起到二次防塵作用，另一側(cè)V型密封則起到主密封作用，但從球磨系統(tǒng)投產(chǎn)運行以來一直存在軸承座嚴重漏油現(xiàn)象。

5、球磨6#A大傾角輸送皮帶設(shè)計不合理

球磨系統(tǒng)6#A波狀擋邊皮帶是球磨排出的頑石送往頑石倉的提升輸送膠帶，坡度為約75°，提升高度達25米。投產(chǎn)運行后，經(jīng)常出現(xiàn)落礦、皮帶提升斗易磨損磨斷現(xiàn)象。而且皮帶的使用壽命相當短，平均1－2個月就會出現(xiàn)皮帶撕裂現(xiàn)象。

二、對設(shè)備問題的改進措施

針對球磨系統(tǒng)存在的上述問題，該廠從二零一一年年初開始逐步整改和完善存在的問題。經(jīng)過三年多的不懈努力，效果顯著?，F(xiàn)球磨系統(tǒng)設(shè)備運行正常，截止二零一四年九月份球磨系統(tǒng)臺效為987噸/小時、運轉(zhuǎn)率達92.7%。下面簡單介紹針對這些問題提出的創(chuàng)新性方案以及改造后的效果。

1、球磨機出料端蓋襯板部分改型

針對出料端襯板存在的問題，經(jīng)分析球磨機在運行中礦石和鋼球沿端襯工作面法線方向拋出，礦石和鋼球拋落點在筒體上，端襯板主要起研磨作用（碎礦效率可忽略不計），故而提出采用橡膠復(fù)合端襯板，復(fù)合襯板整體上具有橡膠的高彈形變，同時也具備良好的動態(tài)疲性能，能吸收和逸散固體粒流的沖擊能量，從而緩解沖擊磨損。只要抗撕裂性能達到使用要求，采用橡膠端襯板替代金屬襯板在技術(shù)上是完全可行的。而且使用金屬襯板，磨機現(xiàn)場噪音高達110dB，嚴重損害工作人員的身心健康，另外橡膠襯板材質(zhì)為可再生資源，符合國家提出的環(huán)保低碳要求。

二零一一年七月將出料端鋼襯板改為橡膠復(fù)合襯板，大大減輕了單塊襯板重量，現(xiàn)基本沒有出現(xiàn)端蓋漏漿現(xiàn)象；其二復(fù)合襯板是特殊合金鋼板與橡膠模壓成型，這種設(shè)計結(jié)合了高性能合金鋼、橡膠的特性，既提供了襯板的表面抗沖擊、耐磨損能力，也對襯板的固定沉頭螺栓起到了良好的保護作用，到今內(nèi)圈礦漿提升器不僅未出現(xiàn)掉落現(xiàn)象，而且襯板磨損狀況也良好；另外橡膠件是模壓硫化而成，相比鑄造件其外形尺寸及安裝孔位可以得到保證。改造后實踐證明，此方案充分發(fā)揮了橡膠自身耐磨耐沖擊性，延長了襯板的使用壽命，也降低了襯板更換勞動強度。

2、球磨機進料端蓋襯板換型

針對進料端蓋漏漿嚴重現(xiàn)象，根據(jù)出料端襯板成功改造的經(jīng)驗，二零一一年年底除中、外圈提升條外其它全部改成橡膠復(fù)合襯板，采用鋼提升條與橡膠襯板配合使用對球磨機端蓋本體有很好的保護性作用，而且將原設(shè)計的三圈改為四圈襯板，減輕了單件襯板重量（原進料端錳鋼襯板總重約85t，改造后的橡膠復(fù)合襯板總重約50t），不僅解決了端蓋襯板經(jīng)常漏漿的難題，而且磨機運行期間作用在主軸承和小齒輪上的壓力也顯著減少，間接改善齒輪和軸承的使用壽命。經(jīng)試驗證明，橡膠復(fù)合襯板對球磨機的生產(chǎn)能力、磨礦效率、產(chǎn)品細度也沒有明顯的影響。

3、球磨機筒體襯板改進

針對筒體襯板經(jīng)常性出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，我廠結(jié)合紅星機械利用離散元DEM軟件模擬球磨機的運行狀況，得到球磨機的磨碎和破碎過程數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)，進行分析對比，提出筒體襯板一次改型：由原設(shè)計的44排2列全高波峰襯板改成66排3列（按高-平-高方式）布置的襯板，即一半的筒體襯板有較高的提升條，另一半筒體襯板提升條高度比襯板基體略高（＜50mm），兩種襯板間隔排列，減少單塊襯板重量，提高襯板使用率；其次是改變襯板提升條夾角（切線的面角由原設(shè)計的50°改為60°），因襯板的凸棱越高對鋼球物質(zhì)的提升就越高，為將頂部提升角減小使物料落到接近物料趾部，使中間區(qū)域提升角增加，讓更多的物料被提起，避免提升能量浪費，以及將提升條高度增加使提升物料增加，間接提高襯板使用壽命。襯板尺寸改小后，鑄造工藝更好控制，有益于提高鑄造質(zhì)量。

2012年9月安裝的一次改型襯板使用壽命得到較大的提高，平均使用壽命達2600h，甚至襯板斷裂現(xiàn)象得到顯著改善。根據(jù)多次摸索筒體襯板磨損規(guī)律，相繼提出第二、三次筒體襯板改型，合理設(shè)計襯板結(jié)構(gòu)、改進襯板材質(zhì)，控制襯板硬度、提高沖擊韌性，現(xiàn)筒體襯板平均使用壽命可以達到3000h，襯板斷裂現(xiàn)象明顯減少。

4、球磨機及球磨機小齒輪軸承座油封改造

根據(jù)軸承座漏油現(xiàn)象嚴重，經(jīng)過多次現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)，主要是因為V型密封過盈大，起不到良好的密封效果，特別是在內(nèi)側(cè)V型密封失效后外側(cè)V型密封無法實現(xiàn)密封效果。

期間通過改用剖分雙唇夾布油封形式，采用背靠背形式安裝，但使用效果仍然不穩(wěn)定，時而泄漏嚴重。后按照工況條件特殊設(shè)計一種密封結(jié)構(gòu)，采用嵌套式油封組合形式，采用同向安裝，加強對內(nèi)部循環(huán)油的密封，唇口采用特殊設(shè)計，使密封性能更優(yōu)越，其中防塵防護唇也可起到一定的防塵防水效果。不僅如此，現(xiàn)場也針對軸承座將兩處的回油口的高度不一致，將回油管連接到較低的回油口，減少回油低液位，并重新設(shè)計剖分密封安裝處的回油口，重新將回油口銑成貫通式回油方式，使漏出的油能再剖分密封處形成回路。目前改造后的軸承座基本無漏油現(xiàn)象。

5、球磨6#A大傾角輸送帶改造

根據(jù)現(xiàn)場暴露的問題，經(jīng)分析是存在設(shè)計不合理，坡度過陡，造成提升皮帶運行時抖動非常大，進而造成料斗內(nèi)的頑石從高處掉落，掉落的頑石經(jīng)常砸壞托輥支架及滾筒，掉落的頑石也在皮帶尾部堆積使皮帶過流跳停，嚴重影響安全及正常生產(chǎn)，而且坡度過大也致使提升斗易破損，皮帶磨損斷裂。據(jù)統(tǒng)計，自投產(chǎn)一年多來更換該皮帶就高達9條多，造成了成本費用上升的同時，也抑制了球磨運轉(zhuǎn)率及生產(chǎn)能力。

后經(jīng)過多次研究討論、現(xiàn)場測量計算，首要條件是減少皮帶提升角度，將皮帶改向輪、壓帶輪、尾輪、尾部拉緊裝置及各自基礎(chǔ)整體往后平移1.2米，皮帶頭部尾部的托輥支架槽鋼底座根據(jù)調(diào)整角度適當提高。

經(jīng)改造后，皮帶提升角度由原來的75度降低到68度，同時對皮帶頭部的上部、兩側(cè)安裝了擋礦皮，防止皮帶轉(zhuǎn)向彈礦，解決了打滑、跑偏、灑礦等現(xiàn)象，輸送能力也大大得到了提高，延長了其使用壽命，減少其更換次數(shù)，由9次/年變?yōu)?次/年，同時穩(wěn)定了頑石破HP800圓錐的給礦，提高了破碎機的利用效果，進而提高了球磨臺效約6T/H，為球磨達產(chǎn)奠定堅實基礎(chǔ)。

球磨系統(tǒng)是現(xiàn)代破碎磨礦技術(shù)，中國在未來十年將是大型球磨機的應(yīng)用主要市場。球磨系統(tǒng)在選礦廠投產(chǎn)一年運轉(zhuǎn)率僅為79.6%，經(jīng)過不斷技術(shù)創(chuàng)新、不斷完善問題，第二年運轉(zhuǎn)率上升到84.9%，第三年運轉(zhuǎn)率達90%，截止2014年9月球磨系統(tǒng)各項指標再創(chuàng)新高，運轉(zhuǎn)率高達92.7%，運轉(zhuǎn)率四年四個臺階，達到國內(nèi)一流水平。穩(wěn)產(chǎn)達標不再是目標，充分發(fā)揮了球磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，這將為其它礦山企業(yè)的球磨系統(tǒng)提供一定的借鑒和參考依據(jù)。