中国粉体网讯 球磨机作为矿山、陶瓷行业、火力发电等行业不可或缺的磨矿设备，具有适应环境能力强，工作稳定，易于维护等优点。
但是球磨机在矿山碎磨作业中能耗占据了65%～75%，实际的利用率仅有2%～7%，因此球磨机给人的印象有些落伍了。但球磨机作为碎磨作业的主要设备，企业和研究机构始终没有放弃提升其生产效率，降低能耗的研究工作。
1、磨机节能降耗、提升生产效率的途径及潜力
多年生产实践证明，球磨机节能降耗的途径可以从以下三点入手：
(1)进行磨机传动系统结构改进，减少传动过程能量损失，但潜力不大；
(2)提高磨矿介质机械能转换效率，潜力巨大，主要措施以精确化加球技术为代表；
(3)提高衬板或磨矿介质的耐磨性，从而减少介质损耗，提高衬板的使用寿命，降低生产成本。
2、球磨机自身结构改造
近年来，为了降低能耗，球磨机自身结构改造方面的研究热点主要集中在以下几个方面：
第一，提高球磨机的规格，使球磨机大型化，可以提高磨机生产率，从而降低电耗。
第二，将滑动轴承改为滚动轴承。孙羽生在MQG210/300型球磨机上用4G30039/800H型滚动轴承代替滑动轴承，可使电机功率减少、能耗降低，大量的研究结果表明滚动轴承的更换可以降低电机功率13%～20%，电耗降低8%以上。
第三，衬板形状改进。球磨机大部分衬板为波浪状，具有耐磨防护与提升钢球的作用，有研究表明效果较好的是使物料及钢球产生抛落运动的衬板。
3、精确化加球技术
精确化加球技术提高了磨矿介质机械能转换效率，是球磨机节能降耗的有效手段，不同程度地降低了球磨机的电耗与球耗，是一个经过实践证明了的节能降耗技术。
目前精确化加球技术与自动加球设备融合，可以使球磨机在运转过程中保证钢球填充率相对稳定，在提高研磨效率的同时，磨机能量利用率、磨矿细度等指标都得到极大提升，可有效提升选矿企业的生产效益。
精确化加球技术工业应用前后对比初验数据
(1)优化装补球工艺
自动加球系统因为带有加球数量统计功能，相比人工加球添加精度更高。精确的钢球添加量意味着在一班次内消耗掉的钢球量不变的情况下，系统不仅能保持加球曲线更加均匀和平滑，还能在初始加球后根据各项技术参数选定更合理的加球区间、最佳加球节点、单次加球量和加球次数。
(2)发挥球磨机效能
生产实践证明，加球机的应用对于各项磨矿指标都有明显提升。城门山铜矿选矿厂加球机投运后，球磨机磨矿细度达标率相比投入前提升了近13%。依照磨矿效率对于选矿厂经济效应的影响关系，磨矿效果提升1%，每台球磨机处理量就能提高1.5t/h。
自动加球技术应用效果
4、球磨机专利技术重点也集中在节能降耗范畴
2014～2022年球磨设备专利技术重点
中国专利主要申请人
济南重工和中信重工分别位列第一和第二，申请量均超过100件；其次为昆明理工大学和鞍钢集团，前十名申请人主要分布在重工机械和高校研究设计院。
济南重工在球磨设备领域的专利布局覆盖较为全面,重点分布在球磨机的进出料和加球装置以及球磨机的驱动和传动控制；该公司将智能制造技术和湿式溢流球磨工艺结合,于2024年2月下线氧化铝行业的全球最大球磨机之一。回顾济南重工球磨机研发布局，节能降耗始终是重点之一。
中信重工在该领域的专利布局侧重衬板,篦板和监控以及控制方法,该公司自主研发的直径8.2m，长 12.7m的溢流球磨机于2023年8月交付出口用于非洲加纳金矿，这也是全球最大的球磨机之一。
昆明理工大学的专利布局侧重于搅拌球磨机的搅拌装置设计,尤其是试验用球磨机的开发。选矿行业中的调浆搅拌技术是实现有效矿化和分离的重要技术基础。在调浆搅拌过程中，需要保证矿浆中固体颗粒与药剂充分接触和混合，以达到预期的物理分散、药剂-颗粒的吸附。这要求搅拌设备能够提供足够的剪切力和循环流量，以实现高效的混合。
然而,搅拌过程往往需要消耗大量能量，特别是在大型工业应用中,如何降低能耗是设计和使用搅拌设备时需要考虑的重要因素。不同矿浆的物理和化学特性对搅拌过程有显著影响,如黏度、密度、颗粒大小等,需要根据物料特性选择合适的搅拌类型和操作条件。搅拌槽内部的流场特性直接影响搅拌效率和混合质量,需要通过数值模拟和试验研究来优化搅拌器的几何结构和操作参数，以获得更好的流场分布，在某些情况下,需要保持矿浆中的固体颗粒悬浮在液体中,避免沉降,这要求搅拌设备能够产生足够的上升流速,以支撑颗粒的悬浮。总之，搅拌技术也是球磨机节能降耗不可忽视的关键之一。
结语
很多人认为球磨机落伍了，但是节能降耗之后的球磨机在选矿环节、矿物深加工方面仍是不可或缺的助力。
参考来源：
杨俊彦：“双碳”目标下球磨机节能降耗技术研究进展，枣庄学院
李洪庆：球磨设备专利技术分析，国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心
朱佳钦：磨矿自动加球技术的研究现状与展望，昆明理工大学
雷存友：碎磨工艺现状及发展趋势，中国瑞林工程技术股份有限公司
王青芬：搅拌理论技术在选矿领域的应用及发展，矿物加工科学与技术国家重点实验室
于浩凯：大型矿用球磨机的参数优化研究，河南科技大学
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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