1.2磨矿机的选择低品位矿石给卡地亚山矿山提出了一个两难的问题。为达到经济上满意的操作，需要大规模生产。

　　雨水并田水坝和围+EI贮存这此水另外选矿厂大根据当时设计和运行*大的磨矿机，对选矿厂磨矿雨水9并用水。坝1围堰贮存这些水i！。另外选'矿厂I大WishingHouse.Allrights该磨机由斯维达拉（Svedala）工业公司制造，直径为12.2m（40英尺），功率为20MW，为无齿轮传动半自磨机。它比目前世界上*大的半自磨机大40%.本文叙述了该磨机的研发、设计、制造、安装和操作的详情。

　　1卡地亚山项目概况11选矿厂概况卡地亚山矿山位于澳大利亚新南威尔士州中部高原的Orange市西南25km处。矿山米矿租用了大约31km2的卡地亚山谷。该矿床是一个大型均匀的低品位斑岩金铜矿床。已知储量是202亿t矿石金品位为0. 73g/t，铜品位为0. 17%.矿床中共含有146.2t金和347万t铜。

　　矿山包括露天采矿和选矿，产品是金条和金铜精矿。选矿厂原矿处理量为1700万t/a年产9.1万t精矿和9.1t金。选矿厂每天2班工作，每班12h全年设计作业率为94%.选矿厂由铜选矿厂、供水系统、露天矿山、尾矿管道输送和尾矿坝、精矿管道输送和位于Blayney（距选矿厂大约35km）的脱水设施组成。

　　选矿厂的主要设备包括一台粗碎机、矿石堆场、一条经改造的皮带给料系统、卡地亚半自磨机（和2）和2台直径6.7m球磨机。重选回路回收一部分金，其余的金在选矿厂浮选回路与铜一起回收。精矿浓密后用管道输送约35km外的Blayney过滤厂和铁路装运站中。尾矿被泵送到尾矿坝，尾矿坝中的工艺水作为回收水再用。

　　供水系统被设计为可管理和收集当地河流中的部分用水是Orange市排放并经处理过的水，少部分来自Blayney处理过的水。动力电由Orange市的132kV高架线路提供。

　　回路配置所作的选择为，两台11.（直径X长）的半自磨机配三台61mX 9.1m球磨机。但是，这种配置不能为选矿厂设计项目提供*满意的经济方案。

　　第二段的2台Svedala直径6. 1m功率8. 6MW溢流型球磨机。这两台磨机由两台环式电动机通过减速器驱动对一对一的单系列配置的评价表明，随着磨机规格的增大和磨机台数的减少，选矿厂的总基建投资可大大降低。然而，增大磨机规格意味着，卡地亚山矿山必须使用设计上未经验证过的磨机，即12.2mX 6.1m半自磨机和6. 10.2m球磨机。很多人都认为，由FluorDaniel―Davym所进行的卡地亚山可行性研究中的这种选择是有风险的。根据设计风险、制造风险、后勤风险、操作风险和维修风险等方面来进行风险分析。风险分析包括对旋转结构、轴承和润滑系统、电动机、驱动装置、电力和控制系统、衬板系统、基础系统、辅助系统（如筛分和给矿系统）的评价。

　　碎磨试验工作包括广泛的为铸件上个裂纹区的横切面。将其缺陷清除blish国设计协会已成立6它将在设备购置和投产有的放矢是既对人又对物的思想。在大部分规定中，技术规范要求由具有丰富经验和掌握许多有关数据的人组成的编委会编写。例如，齿轮设计技术规范要求由AGMA（美国齿轮制造者协会）编写。AWS是关于工程师和检查员职责和义务的专门协会，它以其各自的权限范围为基础。然而，只有在粉磨设备中我们确实遵循可以描述为“相互独立”的，而不考虑经验、经历和专业知识的加工技术要求。

　　方面为矿山节约金钱。

　　4安装和投产由于周到的预先计划，磨机顺利安装。主要问题与半自磨机结构螺栓有关。这些螺栓都采用超声波长度伸长测定技术安装。*初检查长度时，发现有个别螺栓因信号不稳定而难以测定。将其中之一剖开在螺栓帽中发现了一条不连续的、裂缝似的线条。

　　因此必须对螺栓进行更详细的研究。为此对裂纹进行超声波鉴定试验。该裂纹*初被认为是锻造螺栓帽时与温度有关的锻造问题。然而磨机装配后进一步的分析却涉及到螺栓棒材料的问题。其材料是螺栓制造商订购的，牌号为ASTM322.棒材的剥离看来是根本问题。为此正寻求一种鉴定方法。螺栓的UT鉴定方法适用于锻造对剥离的影响。但这没有为螺栓棒料提供鉴定方法。

　　在投产之初出现了两个涉及大球破裂和定子振动的问题。*初的125mm球介质硬度太高，以致形成许多“半球体”而通过格子缝离开回路。这可通过球的冶金过程予以解决。

　　电动机定子在磨机转速达到9. 7i/min左右时开始振动。*初通过在定子底部添加支撑来加强定子结构，以克服振动。

　　这些支撑消除了磨机运转时不希望的振动特性。定子刚性问题的实质性被进一步研究并*终解决设备。磨机规格由传统方法确定，即根据正在运转的磨机的Svedala数据库的数据对驱动功率进行按比例放大。新磨机的直径按现有磨机直径的25次方放大。磨机有效长度直接放大。这些计算使用的磨机直径是衬板内部直径。该直径由假设将提升板“抹平”得到的平均衬板厚度算出。磨机长度是按传统方法从给料圆锥衬板内表面到格子板内表面的测量值，该值不包括给料端或排料端的提升板厚度。

　　如果提升板非常大，那么磨机长度值可以进行调整。

　　驱动功率还取决于磨机给料组成。试验程序提供了用于功率计算的矿石堆密度。负荷密度由球荷、岩石负荷、充填球荷间隙的矿浆和充填岩石间隙的矿菜计算。

　　使用半工业试验所得测定值是重要的。这些值的测定表明，*难磨的矿石块将聚集在磨机中。这不能由磨机给料皮带输送的一定类型矿石的堆密度测定值所能反映的。在一些情况下，从磨机内的矿石中取样时，*多占磨机内矿石块5%的矿石被作为磨机负荷的代表组成。

　　磨机投产后，必须验证磨机实际驱动功率。为以给定的矿石密度和给定的堆密度操作的卡地亚山矿山12 2m直径磨机的测定结果。预期的驱动功率值与测定值非常接近。测定磨机容积和球体积的**方法是，使用固定在磨机耳轴中的测量仪进行5组测量，每组10个点（共50个点）得出磨机中心线到负荷顶面的距离。其它负荷测定方法可能靠不住或产生错误结果。

　　5磨机特丨生在确定功率的同时，确定磨机衬板条件及其引起磨机内部尺寸的变化是重要的。

　　这4！设计超过了ASvedalac公司以所示为使用测量仪测定的负荷率变化。值得注意的是，负荷水平变化范围约为0.75m垂直高度负荷水平变化所示为在严格控制的条件下测定出的卡地亚山磨机功率。由配电控制系统得到的磨机功率和速度关系图表明，临界转速为74%时所需要的功率接近预测的驱动功率。另外，当速度增加到74%以上时，功率不像通常想象的继续增加。

　　环形电动机被设计为在临界转速的74%以上时具有恒定的功率。当一个功率脉冲信号出现时，立即跟随以传统、典型的电机功率限制。一种意见是，这种控制系统可限制电机电流，防止电机烧坏。

　　环形电动机的技术特点是在一定设计点（这里是临界转速的74%）具有恒定的转矩。高于这一速度时，电机被设计为恒功率型。

　　磨机衬板设计是复杂的，需要深刻的理解，特别是在特大型磨机上。利用磨机轨迹程序和负荷运动模拟装置，以及Raamani和ValdeiTama的研究，已能够精确地设计整套磨机衬板。

　　显然，衬板设计会影响磨机的经济性。其设计主要影响球的磨损速度、衬板磨损速度和磨机运转和Powell的方法。提升板角度倾斜会减少对球荷的冲击，从而减少球的破碎和消耗。

　　Svedala公司进行了多年试验，并继续对改进衬板设计及其对驱动功率的影响进行研究。大型半自磨机可以有每圈36块提升板、每圈24块提升板和每圈12块提升板的不同设置。这里选择了每圈24块提升板的设置。若每圈的提升板数量少于24块就不能产生有效而稳定的工作所需的功率了。

　　提升板设计将影响功率曲线。增大提升板前缘的角度，在一定的负荷条件（按百分数表示的磨机体积、球荷百分比、固体百分含量、固体的堆密度）下，磨机将需要更高的速度才能达到预期的功率。环形电机比较灵活，可使磨机操作任意改变。

　　传统齿圈和小齿轮结构的变速驱动装置由于对齿轮系的影响而必须严格控制。要求通过速度控制齿轮系的转矩值，从而控制电动机驱动功率。

　　从卡地亚山矿山所做的工作可以明显看出，预计的和实际测定的功率误差在合理范围之内。可以根据目前掌握的大型磨机功率数据设计和操作12.2m半自磨机。准确地采集和处理大型磨机操作数据是一项重要工作，此时应该考虑确定实际磨机和负荷的条件，并测量磨机电机的实际输出功率。

　　6衬板特性1橡胶排料口卡地亚山矿山这台磨机*初安装的橡胶保护的矿浆排料口很快就磨损了。磨机投产后12个月进行了**次更换。很多人认为，原因是排料口过早的失效。其中一些人认为，物料“块”被捕捉在排料室外圈处，并在其上运动，在80%的临界转速下不能排出。

　　目前的设计借用了单向磨机使用的曲线型排料口设计。它在排料室内带有一些弯曲，在矿浆提升器端部形成了圆形勺子。完全曲线形的提升器设计不适合卡地亚山矿山磨机，因为它是双向的。将操作方式改变为单向是不经济的，将会大幅度缩短磨机衬板系统的寿命。

　　6.2滚筒筛筛板及其开发功率99Svedala公司了上面的程序以及McMlish失效的特点为'筛板的支承线断开。*初将失效bookmark2卡地亚山矿山早期，为半自磨机提供的橡胶滚筒筛筛板曾出现过问题。这些问题表现为筛板材料失效，要求定期（一般为5个星期）更换筛板。筛板一直归因于投产之初大量碎球和大颗粒排料产品的冲击。

　　Svedala公司试验了几种改进设计，其中包括钢加强筛板（试验了横向和纵向加强筛板）改变橡胶成分和取消几个筛孔（加大安装筋的孔间距）。目前的设计采用咬接式组合筛板，用专用橡胶制造，以解决磨损和强度问题。这一设计使滚筒筛筛板寿命从5个星期延长到24个星期。

　　7进-步的计划卡地亚山矿山正在着手一项选矿厂*佳化研究，以经济地提高选矿厂的处理能力。正对粉磨回路进行几项改进研究。其中两项是提高球磨机转速和扩大半自磨机滚筒筛。卡地亚山矿山正在考虑提高球磨机转速，以提高粉磨驱动功率和处理量。据认为这能在类似的粉磨粒度下提高处理量。磨机提速所面临的主要问题是伴随处理量的提高而带来的冲击和磨损的增大。

　　增加半自磨机滚筒筛长度也和提高处理量有关。拟进行的改变包括将滚筒筛长度增加1.6m，使之达到68m.就这样一个长度设计来说，又提出了一些问题，其中包括底座和滚筒筛本身的附加负荷。因此，需要考虑轴颈衬板的强度、轴颈轴承负荷能力、螺纹连接设计和滚筒筛设计。工业上从接受直径11m的磨机到接受直径12 2m磨机共花费了25a时间。这一发展使磨机能力（与*大的11m直径的磨机相比）提高了30%以上，还减少了基本投资。

　　卡地亚山矿山的工作证实了可以可靠地设计、制造和运转这种大型磨机，并可以预测大型磨机的可靠性。另外，预期的功率和性能已经达到。其它计划中的大型选矿厂的设计项目现在也可以采用这种大型磨机，它们将有信心取得成功。

　　（吴建明林森）（020905）（上接第39页）在国外的一些选矿厂中，由于露天矿场的加深而接收到更为坚硬的矿石，尽管采取对临界粒度的产品进行再破碎和添加磨球等措施，但仍发现半自磨机的生产能力急剧下降。

　　在很多选矿厂中（如美国的Ray选矿厂、澳大利亚的Kidston选矿厂、南非的Mintek选矿厂和智利的Codelco选矿厂），在半自磨过程以前，用标准破碎机对一部分粗碎原矿进行预先破碎来对付这一趋势。这一工艺方法能保证磨机的处理能力提高30%.在独联体的一些国家中，*著名的和*大规模采用本国设备进行半自磨工艺的一个实例，就是诺伏依斯克（HoboUck）矿冶公司。

　　在俄罗斯的一些新建的大型选矿厂和独联体国家的一些企业的设计中，采用半自磨方案的已占多数，例如，俄罗斯的乌多坎）铜选矿厂、新诺里尔斯克CHoanHPbCK）选矿厂，哈萨克斯坦共和国的波什古里斯克oeKibe）选矿厂、乌兹别克斯坦共和国的阿尔玛累斯克（Aumimck）矿冶公司的铜选矿厂。但遗憾的是，这些企业中基本上都是使用进口的磨机。

　　5结论选矿前矿石准备技术和工艺的现状与前景分析表明，必须进一步推广使用下述几种节能与节省资源的新工艺：采用包括在露采场进行粗碎，然后用干线运输机和大倾角皮带运输机将破碎矿石输送到选矿厂中的循环流水作业工艺；强化各段破碎过程，在粗碎、中碎和细碎阶段中合理利用新一代偏心破碎机，以使*终破碎粒度降低在*后一段破碎以及在自磨一半自磨回路中对临界粒度的产品进行再破碎时，通过采用振动和冲击碎解（代替细碎）工艺对矿石进行细碎（达到95%3~6mm）；就俄罗斯国内的技术来说，就是采用可在湿式状态下操作的、圆锥直径为2200、1200和900mm的1型惯性圆锥破碎机；推广使用半自磨工艺，特别是在建设一些大型的新选矿厂中，以便利用由环形电动机驱动的、单位生产率很高的磨矿机，凭借传动装置很高的有效利用系数而达到降低能耗目的。

　　（张兴仁；李长根）