中国有色（沈阳）冶金机械有限公司 110027
摘要：湿式球磨机筒体内部各层钢球在电机的作用及衬板的带动下，物料与钢球做旋转运动，达到一定的高度时，一部分钢球与物料的离心力小于重力，从而开始做抛落运动，砸落到底层的物料上，达到破碎物料的目的。因此，文章以MQY1500*3000溢流型球磨机为例，对其进料系统予以优化设计。
关键词：湿式溢流型球磨机；进料系统；优化设计
氧化锌烟尘作为湿法锌冶炼的重要原料，流程中氧化锌烟尘的研磨是通过MQY1500*3000湿式溢流型球磨机来完成的。氧化锌烟尘投料试生产时，球磨机进料系统进料量太小、烟尘料浆泄漏量大，造成氧化锌烟尘投料不足，一直困扰着氧化锌烟尘的正常投料生产。料浆的泄漏还造成对现场工作场地的污染，还影响维护保养工作。针对以上情况，我们有针对性的研究措施，对球磨机进料系统进行了改造，经过了一段时间的运行，效果较好。
1MQY1500*3000溢流型球磨机
1.1湿式溢流型球磨机结构简介
筒体部：筒体衬板、端衬板（耐酸橡胶衬板）、筒体钢板（材质Q235B厚度16mm）、全套专用螺栓、防水垫、进出料端盖（材质ZG310-570，整体浇铸并进行防腐处理）、主轴承（型号30033184）、大轴承座（材质铸铁HT200）、进出料端盖紧固螺栓（高强度螺栓）。大齿轮（材质：ZG310-570、Z=132、m=16），小齿轮（材质：40Cr、Z=21、m=16），输送装置（齿轮轴、小齿轮、轴承室、轴承、联轴器，电机、减速机、PLC控制柜（采用一套PLC控制，带控制柜、频敏启动柜，具有过载、过压、过流保护功能，能手动、自动两种操作方式，使用智能仪表及保护器，带面板显示。球磨机主电机有电流、电压、温度、震动检测，主轴承温度检测，并提供（4~20）mA信号，PLC留有与车间DCS系统的通信接口，通讯协议为Profibus-DP。工艺条件：产量：（0～8.5）t/h；氧化锌的比重：2.6t/m3；原料粒度：70%-0.125mm；原料矿桨含固量：35%；出口物料粒度；-0.074mm占90％；矿桨pH：4.5～5.5。
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图1 烟尘湿式溢流型球磨机结构示意图
1.2 MQY1500*3000烟尘湿式溢流型球磨机工作原理
烟尘湿式溢流型球磨机的主题结构是由两个大型轴承座水平支撑的一个型低速回转筒体。筒体内部装有一定比例的磨矿介质－钢球。筒体由驱动电动机、减速机及周边大齿轮逐级传动，来驱动筒体回转。从进料部分进料口进入筒体的物料（氧化锌烟尘）与装入筒体内部的钢球（研磨介质）借助筒体回转产生的离心力，磨矿介质在离心力的作用下，被提升到一定高度，并呈抛落或泄落状态落下，钢球对物料（氧化锌烟尘）便产生了重力打击，同时由于钢球与钢球，钢球与筒体衬板表面之间的磨削，物料料便在这种打击和磨削作用下与水被制成细料，供下道工序使用，而且球磨机出料口有防止大颗粒物料溢出装置。
2MQY1500*3000溢流型球磨机存在的缺陷
首先：由于进料口小，导致不能完成满足产量：8.5t/h的生产实际要求；其次：烟尘进料槽与进料管中间没有密封，导致矿浆经常溢出；再次进料口采用瓦勺方式设计，氧化性烟尘矿浆有较强的粘性，矿浆进料时，由于进料速度慢，进料不完全，大部分烟尘矿浆都会在瓦勺位置来回激荡，故时间一长，瓦勺部位就易结晶，如不及时清理，会导致进料口越来越小，日趋陷入生产困境，致使耗费大量的人力物力；最后：氧化锌烟尘具有较强的腐蚀性，进料管材质为普通碳钢，使用寿命相对较短。
3进料端的改进措施
3.1进料口的改进
首先：由于矿浆进料管与旋转进液口无水平密封，当筒体旋转时，进料口剧烈晃动，易产生间隙，导致刚性密封不严，造成大量氧化锌烟尘矿浆溢出。其次：烟尘湿式球磨机进料口小，初步设计流量小，且筒体转速较快造成大量矿浆向外抛甩。再次：烟尘矿浆含有酸离子及对碳钢具有腐蚀性的氟离子、铜离子，且烟尘湿式球磨机给料管为铸钢。最后经多方考虑取消原进料口。在原进料口基础上扩大进料口尺寸，改变其进料密封结构形式，并经过综合考量氧化锌烟尘各种工艺指标，采用耐磨蚀、耐腐蚀性更好的316L不锈钢材质来代替原碳钢材质。
3.2进料斗检修排渣口的改进
由于球磨机给料量大，氧化锌烟尘中杂质含量高，如果长期运行，会有部分杂质积渣结壳，日积月累，如不及时清理，会造成堵料口，影响作业，故经多方考虑，增设检修排渣口，方便及时清理积渣结壳。
3.3进料管密封的改进
进浆管与进料管之间无为任何密封，故容易造成溶液的飞溅和泄漏。垂直进料槽与水平进料管间的密封形式改进见图3所示。在水平进料管上装一带12×12的耐酸耐磨填料密封（简称盘根），通过调节螺栓调节进料槽法兰压紧面与进料斗的贴紧力，来达到阻止矿浆溢出的目的。这种填料密封效果比较好，完全杜绝了氧化锌烟尘矿浆的泄漏。
3.4进料系统的改进结果
MQY1500*3000湿式溢流型球磨机因氧化锌烟尘矿矿浆流量较大，烟尘矿粗细不均匀以及给料的不均匀性，导致矿浆对球磨机进料管的磨损率较高，且进料槽与进料管的刚性密封在烟尘矿浆瞬时超负荷的冲击下，易变性和泄漏。采用耐磨耐腐蚀的316L不锈钢管，经试用耐腐蚀的316L不锈钢管使用寿命比普通钢管高出10倍。在进料管上增加填料密封并通过压紧螺栓进行调节，既增加了盘根与给料管的接触面，又增加了盘根抵抗冲击力的力度和强度，防止了因盘根变形造成的矿浆泄漏，达到了长效密封的效果。另外在进料口前端加了一个挡渣环，尽量阻止渣子进入填料密封里面，确保填料密封长期有效。增设检修排渣口方便定期清理积渣结壳，加强了球磨机的周期管理，是确保球磨机长期稳定运行的一个坚实基础。
总之，针对MQY1500*3000湿式溢流型球磨机设计上存在的缺陷，采用以上措施对其进行改造后，没有发生氧化锌烟尘矿浆进料进不完全的问题，球磨机连续作业率大大提高了，非计划检修也大幅减少了，检修的劳动强度也随之降低了，确保了氧化锌烟尘矿浆进料量达到了设计要求，使流程得到正常运转，因此后期有可观的经济和环保效益。此次改造经验对今后球磨机生产厂家的设计和生产进料系统的垂直与水平密封部位，以及其他球磨机用户的进料系统类似问题的解决具有一定的借鉴作用。
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