Этапы проведения промышленных испытаний. V. Метод маркировки помольных шаров

В предыдущей статье мы с Вами рассмотрели два основных метода проведения полномасштабных промышленных испытаний: метод «с нуля» и метод замещения.

В данной статье мы рассмотрим третий метод, он не так популярен, как два предыдущих и является, скорее всего, промежуточным этапом, между проведением переговоров по испытаниям и проведением самих промышленных испытаний.

Данный метод, среди технических специалистов, называется «метод маркированного шара».

Спецификой данного метода является тот факт, что по результатам испытаний достаточно проблематично определить точный удельный расход испытываемых мелющих тел, этот показатель может быть лишь спрогнозирован (погрешность может быть более 15%). Этот метод используют, когда необходимо определить, из какого материала (химический состав чугуна, различные марки стали) мелющие тела одного типоразмера, оптимально подходят для использования в конкретных условиях измельчения.

Суть рассматриваемого метода заключается в том, что в шаровую мельницу, в которой уже есть мелющие тела, догружается определенное количество промаркированных помольных шаров. Для формирования контрольной точки сравнения, до загрузки, маркированные мелющие шары взвешивают, определяют их геометрические размеры.

Метод маркировки мелющих шаров зависит от способа их производства:

— стальные катаные шары маркируют путем сверления в них отверстий на глубину 0,25-0,30 радиуса. Иногда, могут возникнуть трудности при сверлении мелющих тел, если их твердость составляет от 60HRC и более. Беря во внимание, что просверлить необходимо минимум 3-6 тонн (минимум 15000-20000 шаров), то стоимость данного процесса достаточно высока.

— чугунные (не зависимо от химического состава чугуна) литые шары маркировать можно в процессе изготовления, что приводит к тому, что стоимость процесса маркировки равна, практически нулю.

Исходя из вышеуказанного, такой вид эксперимента, на практике, проводится исключительно с чугунными литыми мелющими шарами.

При проведении испытания методом «маркировки», в одном испытании (одной мельнице) можно проверить несколько видов мелющих шаров, т.е. шаров одного диаметра, изготовленных из различных видов материала (химического состава сырья). Каждый вид мелющих тел маркируется по разному — различное количество отверстий.

Как правило, в мельницу догружают 3 и более тонн маркированных шаров. Обращаем Ваше внимание, что чем больше опытная партия (по тоннажу), тем более представительны результаты испытаний. Опять же, чем больше маркированных шаров в мельнице, тем легче их там потом найти (следует учесть, что поиск шаров осуществляется «вручную», когда шаровая мельница остановлена на планово-предупредительный ремонт).  Период работы мельницы, в которую были загружены маркированные шары, должен быть не менее 1 месяца, но и не более 3 месяцев, т.к. маркированные мелющие шары могут истереться и «выйти» из мельницы.

Отобранные во время планово-предупредительного ремонта (ППР)из мельницы, маркированные помольные шары повторно измеряются и взвешиваются. При помощи разницы в результатах замеров и определяется износ каждого вида маркированных шаров, или определяется, какой вид (из какого материала) шаров лучше (медленнее) изнашивается.  Повторимся, точно определить удельный расход по результатам таких замеров не возможно, возможно лишь спрогнозировать возможный удельный расход, но погрешность может составлять от 10% и более. Возможно, лишь точно определить, что именно данный вид помольных шаров (с определенным химическим составом материала) является наиболее подходящим для конкретных условий.

Основные показатели по данному виду эксперимента рассчитываются по следующим формулам:

Средний диаметр каждого отобранного шара:

Диаметр отдельного вида шара:

Скорость износа в мм, потерянная на диаметре мелющего шара за время работы:

Dia0  — начальный номинальный диаметр, мм
Dia — конечный номинальный диаметр, мм
Wh — часы работы мельницы

Скорость износа в мм/n часов работы по испытуемым помольным шарам можно перевести в приблизительную скорость износа в граммах/метрическую тонну измельченного материала:

δ — плотность материала, из которого изготовлен помольный шар;
St  — общая площадь поверхности шаровой загрузки мельницы, кв.м;
Mt  — средняя производительность мельницы, т/час.

Аналогичные расчеты можно провести и используя массу шаров.

Следующий этап — проведение полномасштабных промышленных испытаний с выбранным типом мелющих тел.

Преимущество данного вида эксперимента:

— низкая стоимость — нет необходимости закупки большого количества мелющих тел, обычно это партия 3-6 тонн. Но как мы отмечали ранее, чем больше партия, тем точнее данные.

— простота проведения эксперимента;

— отсутствие влияния присутствия испытуемых мелющих тел на технологические показатели процесса измельчения.

Недостатки методе «маркированного шара»:

— очень тяжело найти маркированные шары в мельнице — если догружено 3-6 тонн, а загрузка шаровой мельницы на ГОКах составляет от 88 до 250 тонн;

— так как количество маркированных шаров  ничтожно мало в общей загрузке мельницы (от 2% до 6%), то сразу точно определить удельный расход испытуемых мелющих тел невозможно (погрешность может составлять от 10%);

— смешивание различных видов (по материалу, по твердости) мелющих тел в мельнице искажает результаты, так как шары, которые уже были загружены в мельницу, влияют на истирание испытуемых (не более 6% в мельнице);

— невозможно оценить влияние испытуемых мелющих тел на технологию измельчения в целом.

Подведем итог: данный вид испытаний дает возможность лишь с погрешностью (от 10% и более) спрогнозировать возможный удельный расход испытуемых мелющих тел. Дает понимание, что именно данный вид помольных шаров (с определенным химическим составом материала) является наиболее подходящим для конкретных условий. В большинстве случаев, они носят рекомендательный характер и могут послужить причиной начала полномасштабных испытаний.

Несмотря на все минусы и плюсы, данный вид испытаний используется на практике и является промежуточным этапом между технико-экономическими переговорами и проведением полноценных промышленных испытаний.