Введение: Если мельница не вращается или перемалывает продукты слишком мелко, проблема часто заключается в концентрации. Многие операторы мельниц регулируют работу измельчительной мельницы, проверяя всего две вещи: количество добавляемой руды и количество добавляемой воды. Если концентрация слишком высока, добавляют пару половников воды; если концентрация слишком низка, уменьшают количество воды. Что касается идеальной концентрации, никто не может сказать наверняка. В результате: сегодня мельница работает хорошо, завтра – грубо; утром производительность высокая, днем – завышенная. Концентрация при измельчении — это параметр, который нельзя определить «приблизительно». Она напрямую определяет, можно ли подбросить стальные шарики, можно ли вылить суспензию и можно ли разделить руду на классы. Разница в концентрации в 5 процентных пунктов может привести к разнице в производительности мельницы на 10% и разнице в тонкости помола перелива из классификатора на 5 процентных пунктов. Чрезмерная концентрация внимания: типичный симптом «вздутия живота» после употребления мукомольной продукции. Когда концентрация измельчения превышает 80%, мельница начинает «разбухать». Разбухание означает, что мельница заполняется пульпой и больше не может вращаться. Симптом 1: Снижение тока в мельнице. В процессе нормальной работы ток в мельнице остается стабильным на определенном уровне. При высокой концентрации пульпа становится вязкой, стальные шарики застревают, высота падения уменьшается, и нагрузка на двигатель фактически снижается. Многие считают, что более низкий ток — это хорошо, но на самом деле верно обратное — это означает, что стальные шарики не совершают никакой работы, и мельница выполняет «неэффективную работу». Симптом 2: Мельница издает приглушенный звук. В обычном режиме работы слышен "звон", возникающий при ударе стальных шариков о футеровку. При более высоких концентрациях звук становится приглушенным, как будто по нему стучат одеялом. Это происходит потому, что суспензия обволакивает стальные шарики, поглощая звук удара. Симптом 3: Увеличение размера частиц руды при выгрузке. Более высокие концентрации приводят к ухудшению текучести пульпы и увеличению времени пребывания материала в мельнице, но стальные шарики не могут эффективно выбрасываться вверх, что приводит к снижению эффективности дробления. Переливной продукт характеризуется пониженной тонкостью помола и увеличением количества крупных частиц. Симптом 4: Из рудоотводного отверстия выгружается кусковая руда. Когда мельница сильно переполняется, она начинает выбрасывать из разгрузочного отверстия неизмельченные куски руды. Это своего рода «протест» мельницы — она больше не может есть, прекратите ее подкармливать. Технические последствия: снижение производительности, уменьшение эффективности измельчения, перелив более крупнозернистой фракции и колебания последующих показателей флотации. Слишком низкая концентрация: типичный симптом «укрупнения» пульпы. При концентрации измельчения ниже 65% суспензия получается слишком жидкой, стальной шарик имеет недостаточную силу удара, и материал не может быть измельчен до мелкой фракции. Симптом 1: Высокий ток в мельнице При низкой концентрации пульпа получается жидкой, что приводит к меньшему сопротивлению падению стальных шариков, заставляя их подбрасываться выше и, следовательно, увеличивая ток. При более высоком токе мельница работает интенсивнее, но пульпа не измельчается до мелкого состояния, поскольку стальные шарики ударяются о пульпу, а не о рудную площадку. Симптом 2: Мельница издает резкий, хрустящий звук. Можно услышать резкий звук ударов стальных шариков о гильзу и даже лязг стальных шариков, сталкивающихся друг с другом. Это плохой знак — он указывает на то, что суспензия слишком жидкая, из-за чего стальные шарики ударяются о гильзу напрямую, ускоряя износ. Симптом 3: Увеличение размера частиц руды при выгрузке. Материал находится в мельнице короткое время (пульпа имеет жидкую консистенцию, а скорость потока высока) и выгружается до того, как успевает измельчиться. Тонкость помола переливаемого продукта уменьшается, а количество крупных частиц увеличивается. Симптом 4: Перелив из гидроциклона становится более крупным. При низкой концентрации гидроциклон измельчает частицы до более мелкого состояния, в результате чего крупные частицы, которые должны были вернуться в мельницу, попадают в переливной поток, и происходит "унос крупных частиц". Технические последствия: снижение эффективности измельчения, перелив более грубой фракции, повышенный износ стальных шариков и футеровок, а также завышенная производительность. Оптимальный диапазон концентраций и метод определения Для большинства шаровых мельниц оптимальная концентрация измельчения составляет от 65% до 80%. Точное значение зависит от трех факторов: Удельная плотность руды. Для руд с высокой удельной плотностью (таких как свинцовая и железная руда) концентрация может быть ниже (65–75%); для руд с низкой удельной плотностью (таких как золотая и медная руда) концентрация может быть выше (70–80%). Требования к тонкости помола: необходим тонкий помол с более высокой концентрацией; необходим крупный помол с более низкой концентрацией. Чтобы определить, подходит ли данная концентрация, выполните следующие четыре шага: Шаг 1: Прислушайтесь к звуку – приглушенный звук указывает на высокую концентрацию, четкий звук – на низкую концентрацию, а сильный звук – на адекватную концентрацию. Шаг 2: Наблюдайте за током — низкий ток указывает на высокую концентрацию, высокий ток — на низкую концентрацию, а стабильный ток — на подходящую концентрацию. Шаг 3: Обследование рудного месторождения – комковатая руда указывает на высокую концентрацию, тогда как жидкая суспензия с крупными частицами указывает на низкую концентрацию. Шаг 4: Измерение концентрации — возьмите руду, выгруженную из мельницы, высушите ее и взвесьте. Концентрация обычно должна составлять от 65% до 80%. При использовании наших биметаллических износостойких композитных футеровок концентрацию в шаровой мельнице колосникового типа можно увеличить (на 75–80%), а концентрацию в шаровой мельнице переливного типа следует уменьшить (на 65–75%). Три распространенных заблуждения о контроле концентрации Миф 1: Чем ниже концентрация, тем лучше; более тонкая руда течет быстрее и имеет большую перерабатывающую способность. Неверно. Если концентрация слишком низкая, измельчение будет недостаточно мелким, и даже большая производительность будет бессмысленной. Если перелив слишком крупный, последующая скорость флотации снизится, что сделает процесс контрпродуктивным. Миф 2: Чем выше концентрация, тем лучше; более концентрированная руда будет измельчена мельче. Неверно. Если концентрация слишком высока, мельница раздуется и не сможет вращаться, что приведет к снижению производительности. Более того, если концентрация слишком высока, гранулометрический состав станет крупнее, и тонкость помола на выходе фактически уменьшится. Миф 3: После установки концентрации ее нельзя менять. Неверно. Оптимальная концентрация изменится при изменении твердости руды, размера частиц и параметров гидроциклона. Необходима динамическая корректировка; один набор параметров нельзя использовать бесконечно.

Мельница работает нормально, но её эффективность низка; ток слишком высок, а расход стальных шаров чрезмерен — основная причина многих проблем кроется в скорости загрузки шаров. Скорость загрузки шаров — это процентное соотношение объема стальных шаров к эффективному объему мельницы. Она определяет траекторию движения стальных шаров, их энергию удара и зону измельчения. Слишком много шаров приводит к «засорению» мельницы; слишком мало шаров приводит к «пустым ударам». Разница в 5 процентных пунктов может снизить эффективность мельницы на 15–20%. Техническая логика скорости загрузки шара Принцип работы шаровой мельницы заключается в том, что стальные шары под действием центробежной силы и силы тяжести падают, ударяются и измельчают руду. Скорость загрузки шаров напрямую влияет на три ключевых параметра: Высота падения стальных шаров: При оптимальной скорости загрузки шаров они поднимаются на подходящую высоту и падают по параболической траектории, концентрируя энергию удара на руде. Если скорость загрузки шаров слишком высока, стальные шары скапливаются в нижней части мельницы, уменьшая высоту подъема и силу удара. Если скорость загрузки шаров слишком низка, несмотря на то, что стальные шары падают на большую высоту, их количество недостаточно, что приводит к меньшему числу ударов в единицу времени. Движение стальных шариков: движение стальных шариков внутри мельницы происходит в трех состояниях — падение, разброс и центробежное движение. При загрузке шариков менее 30% стальные шарики в основном падают, что приводит к слабому измельчению. При загрузке шариков 30–45% падение и разброс сосуществуют, уравновешивая ударное и измельчающее движения. При загрузке шариков более 45% стальные шарики накапливаются, препятствуя разбросу и снижая эффективность измельчения. Эффективная мощность мельницы: Мощность мельницы сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением степени загрузки шаров. Степень загрузки шаров, соответствующая пиковой точке, является оптимальной. Эмпирическая формула: Оптимальная степень загрузки шаров = 0,7–0,8 × (степень заполнения шарами). Для шаровых мельниц решетчатого типа она обычно принимается равной 40–45%; для шаровых мельниц переливного типа — 35–40%. Оптимальный диапазон загрузки шаров для различных типов мельниц. Шаровая мельница решетчатого типа : высокая скорость выгрузки, меньшая склонность к вздутию и возможность более высокой загрузки шаров. Рекомендуется 40–45%. Решетчатая плита обеспечивает быструю выгрузку руды, гарантируя своевременную выгрузку суспензии даже при несколько более высокой загрузке шаров и предотвращая чрезмерное уплотнение шаров. шаровых мельницах с переливом пульпа выгружается самотеком. Если скорость загрузки шаров слишком высока, пульпа не может быть выгружена, что легко приводит к вздутию. Рекомендуемая скорость загрузки шаров составляет 35–40%. Шаровые мельницы с переливом чувствительны к скорости загрузки шаров; превышение 40% может фактически снизить эффективность. Коническая шаровая мельница : рекомендуемый диапазон составляет 38%-42%, то есть находится между этими двумя значениями. Стержневая мельница : Стальные стержни отличаются от стальных шариков. Обычно степень загрузки стержней составляет 35-40%. Если она слишком высока, стержни легко могут начать деформироваться. Мелкоизмельчение (повторное измельчение): Поскольку размер частиц исходного материала уже относительно мал, степень загрузки шаров можно соответствующим образом снизить до 30–35%, используя измельчение в качестве основного метода и ударное измельчение в качестве дополнительного.   Технические последствия чрезмерно высокой скорости загрузки шара Аномальный ток мельницы: Когда скорость загрузки шаров превышает 45%, пусковой ток мельницы резко возрастает, а рабочий ток уменьшается. Это происходит потому, что стальные шары накапливаются, уменьшая высоту разбрасывания и снижая нагрузку на двигатель — это не экономит электроэнергию, а скорее приводит к тому, что стальные шары не совершают никакой работы. Мельница издает приглушенный звук: обычная мельница издает четкий звук удара стальных шариков друг о друга. Когда шариков слишком много, они смягчают друг друга, и звук превращается в низкий «свистящий» звук, похожий на шум накрывателя. Снижение эффективности измельчения: стальные шарики скапливаются на дне мельницы, уменьшая эффективную высоту падения и энергию удара. Одновременно с этим, уменьшенные зазоры между стальными шариками затрудняют прохождение суспензии, что приводит к чрезмерно длительному времени пребывания материала в мельнице и сильному переизмельчению. Укрупнение частиц в выхлопных газах: Несмотря на сильное перемалывание, крупные частицы не измельчаются до мелкого состояния из-за недостаточной энергии удара. Содержание частиц размером менее 200 меш в выхлопных газах уменьшается, а количество крупных частиц увеличивается. Повышенный износ гильзы цилиндра: стальные шарики скапливаются на дне, увеличивая трение скольжения и ускоряя износ гильзы цилиндра и торцевой крышки. В частности, решетчатые пластины легко растрескиваются от ударов стальных шариков. Энергопотери: выходная мощность двигателя используется для преодоления трения между стальными шариками, а не для измельчения руды. Потребление электроэнергии на тонну руды увеличивается на 15-25%. Фактические данные испытаний: скорость загрузки шаров в шаровой мельнице колосникового типа на железорудном руднике увеличилась с 42% до 48%, ток мельницы снизился с 320 А до 280 А, КПД снизился со 105 тонн/час до 85 тонн/час, а потребление электроэнергии на тонну руды увеличилось с 18 кВт·ч до 24 кВт·ч.

В последние годы, в связи со взрывным ростом отрасли новых источников энергии как внутри страны, так и за рубежом, а также восстановлением производственного сектора, дисбаланс спроса и предложения на руды цветных и черных металлов в нашей стране постоянно усугубляется. Последние отраслевые данные показывают, что зависимость от импорта ключевых руд, таких как железная руда, медь, литий и никель, остается высокой, а разрыв в предложении продолжает увеличиваться, создавая проблемы для стабильной работы таких ключевых отраслей, как металлургия и высокотехнологичное производство новых источников энергии. Эксперты отрасли призывают к тому, чтобы в качестве стратегического приоритета уделялось первостепенное внимание укреплению потенциала обеспечения безопасности внутренних минеральных ресурсов, ускорению «зеленого» и интеллектуального развития и преодолению дилеммы ресурсной безопасности. I.Дисбаланс спроса и предложения усугубляется: черные металлы Высокая зависимость от металлов, при этом наблюдается серьезный дефицит цветных металлов. Будучи крупнейшим в мире потребителем металлов, Китай сталкивается с острой нехваткой сырья. В секторе черных металлов внутренние поставки железной руды продолжают сокращаться. В первом квартале 2025 года национальное производство железной руды резко упало на 14,6% в годовом исчислении, а производство железорудного концентрата сократилось на 10,4%. Хотя видимое внутреннее потребление остается выше 1 миллиарда тонн, зависимость от импорта уже давно превышает 70%. Среднее содержание железа в китайской железной руде составляет всего 34,5%, что значительно ниже, чем в Австралии (62%) и Бразилии (56%), а поставки сильно сконцентрированы: 80% импорта приходится на Австралию и Бразилию. Геополитические конфликты, сбои в судоходстве и ценовой контроль со стороны международных гигантов значительно увеличили риски в цепочке поставок. В секторе цветных металлов кризис дефицита еще более острый. Международное энергетическое агентство (МЭА) предупредило, что глобальный дефицит меди может превысить 40% к 2035 году. Прогнозируется, что глобальный дефицит медного концентрата достигнет 470 000 тонн в 2025 году и вырастет до 2,44 миллиона тонн к 2029 году. Новые энергетические металлы, такие как литий, никель и кобальт, также сталкиваются с критической нехваткой: спрос на литий растет почти на 30% в год, при этом зависимость Китая от импорта превышает 70%; кобальт на 95% импортируется, а его поставки в значительной степени сосредоточены в политически нестабильной Демократической Республике Конго. Внутренние запасы уже демонстрируют тревожную ситуацию: запасы меди на Шанхайской фьючерсной бирже однажды упали ниже 100 000 тонн, что указывает на серьезную неустойчивость поставок. II. Выявляются глубоко укоренившиеся противоречия: недостаточные ресурсные возможности, отставание в развитии и стремительный рост спроса. За серьезным несоответствием спроса и предложения скрываются три основных противоречия: 1.Заведомо недостаточные ресурсные возможности: Китай располагает множеством бедных минеральных месторождений и лишь немногими богатыми, что делает развитие дорогостоящим и сложным. 2.Рост предложения значительно отстает: количество новых месторождений полезных ископаемых в мире резко сократилось, за последнее десятилетие было открыто всего 14 крупных медных рудников; отечественные рудники ограничены требованиями охраны окружающей среды и безопасности, что приводит к ограниченным производственным мощностям. 3.Взрывной рост новых потребностей: новые виды транспорта, ветровая и солнечная энергетика, а также строительство инфраструктуры электросетей привели к резкому увеличению спроса на медь, литий и никель, что усугубило дисбаланс спроса и предложения в целом. III. Стратегический прорыв: усиление политической поддержки и активное продвижение отечественного «зеленого» и интеллектуального развития. В условиях проблем с обеспечением безопасности ресурсов страна подняла разработку минеральных ресурсов на стратегический уровень. В недавно пересмотренном Законе о минеральных ресурсах «обеспечение национальной безопасности минеральных ресурсов» прямо указано в качестве основной законодательной цели и создана система стратегических минеральных запасов. Министерство природных ресурсов всесторонне содействует рыночному конкурентному обмену правами на добычу полезных ископаемых, упрощает процедуры утверждения, усиливает политические стимулы и поощряет активизацию внутренних геологоразведочных и девелоперских работ. В настоящее время отечественная горнодобывающая промышленность получает двойной импульс благодаря технологическим и политическим преимуществам. Благодаря технологическим прорывам в области интеллектуальной сортировки, использования низкосортной руды и комплексного освоения сопутствующих и сосуществующих ресурсов, в ходе глубоководной разведки в провинциях Аньхой, Синьцзян, Сычуань и других регионах были сделаны значительные открытия, увеличив запасы железной руды на 1,2 миллиарда тонн в период с 2022 по 2024 год. Реализован ряд экологически чистых и интеллектуальных проектов в горнодобывающей промышленности, что обеспечивает взаимовыгодную ситуацию как для рационального использования ресурсов, так и для защиты окружающей среды. IV. Представители промышленности призывают к ускорению внутреннего развития и усилению барьеров, обеспечивающих безопасность использования ресурсов. Эксперты Китайской ассоциации металлургических и горнодобывающих предприятий и Китайской ассоциации цветных металлов совместно отметили, что для обеспечения самодостаточности и контролируемости производственной цепочки необходимо придерживаться принципа «отечественное производство как основа, дополненная зарубежными разработками» и ускорить развитие стратегических полезных ископаемых внутри страны. 1.Увеличить инвестиции в геологоразведку, сосредоточив внимание на прорывных разработках редких полезных ископаемых, таких как железо, медь, литий и никель, и нарастить запасы. 2.Содействовать технологическим прорывам для повышения экономической эффективности использования низкосортных, сложных и трудноперерабатываемых руд. 3.Строить экологически чистые и интеллектуальные шахты для обеспечения безопасного, эффективного и скоординированного развития, благоприятного для окружающей среды. 4.Оптимизировать управление правами на добычу полезных ископаемых, сократить цикл согласования и стимулировать активность участников рынка. V.Новые вызовы, новые возможности, новые перспективы Металлические руды являются пищей для промышленности и стратегическим краеугольным камнем. Нынешний дефицит представляет собой одновременно вызов и возможность для высококачественного развития китайской горно- перерабатывающей промышленности . Только ускорение самостоятельного развития, технологические инновации и «зеленая» трансформация позволят нам в корне гарантировать национальную ресурсную безопасность и заложить прочный фундамент для создания мощной производственной державы и новой энергетической державы. В заключение, учитывая жесткие условия, с которыми сталкивается отечественная и международная горно-перерабатывающая промышленность, крайне важно содействовать независимому и высококачественному развитию этого сектора. Биметаллическая износостойкая композитная футеровка, разработанная компанией Jiangsu Guotai Machinery Manufacturing Co., Ltd., является важным шагом в преодолении этих проблем. В условиях растущего спроса на черные и цветные металлы как внутри страны, так и за рубежом, снижение затрат и повышение эффективности в горно-перерабатывающей промышленности при одновременном увеличении времени измельчения являются неизбежной задачей. Биметаллическая износостойкая композитная футеровка от Jiangsu Guotai производится методом одновременного литья расплавленной стали из различных материалов. Рабочая поверхность выполнена из высокоуглеродистого, высокохромистого материала в сочетании с углеродистой сталью для монтажной поверхности. Последующие процессы термообработки, включая высокотемпературную закалку и низкотемпературный отпуск, стабилизируют твердость футеровки до HRC58-62. Срок службы биметаллической износостойкой композитной футеровки Jiangsu Guotai в два раза или более превышает срок службы обычной высокомарганцевой стали. Она не только стабильно увеличивает почасовую производительность мельницы, но и компенсирует нестабильную производственную мощность во время простоев или снижения выпуска продукции, что делает ее лучшим выбором на современном рынке переработки полезных ископаемых.