矿业生产中,单以金属选矿厂为例,其碎矿磨矿设备费用占选矿厂总投资费用的65%70%,电耗占全厂总电耗的50%60%,而钢耗占全厂总钢耗的50%以上。物料粉碎过程中,由于在作业中产生的发声、发热、震动和摩擦等,使能源大量消耗,据不企业的规模小,管理水平低。因此,通过企业间的合作,扩大企业规模、优化资源配置、调整产业结构,可降低原材料和人力资源成本,大大减少企业之间竞争所增加的销售成本。
完全统计,我国目前用于破碎物料的总电量为250300亿千瓦时,占全国总用电量的8%<2>。
破碎磨矿过程中的大量能量消耗及全世界能源日趋紧张、能源价格不断上涨,迫使人们努力去研制高效、节能的粉碎设备。
新设备的研制必须遵循以下两个基本原则:首先是设备设计的原理要先进,其次是设备的使用能使用户获得大的收益。PC破碎机就是根据这两个原则设计并投放市场的。
选择最佳破碎产品粒度的原则磨矿的能量效率能耗。在实际生产中,磨矿成本是破碎成本的数倍之多。因此若要降低矿物加工前准备作业的费用,降低能耗与钢耗,首先要降低磨矿费用。降低磨矿费用的途径可通过降低磨机的给料粒度,即降低破碎产品最终粒度的办法来实现。从而使总的费用(包括破碎与磨矿)大幅度下降,最终实现/多碎少磨0,提高选矿效益。
选矿厂采用破碎流程所要达到的最终产品粒度即是进入磨机的给料粒度,如何确定它的最佳值,经过粉碎界几十年的研讨,提出以下几个方法<3>。
1、罗兰方法该法认为磨机的最佳给料粒度与功指数的平方根成反比。对硬而难磨的矿石最佳粒度可小些,对软而易磨的矿石最佳粒度可大些。若进入磨机的给料粒度大于最佳值,磨机效率要降低。
2、奥列夫斯基方法该法认为在适宜的磨矿条件下,球磨机的处理能力与给料粒度上限的关系是:给料粒度降低,处理能力提高。
给料粒度对磨机处理能力的影响,曲线1是按奥列夫斯基公式计算的结果;曲线2是我国某铁矿用<3200mm@3100mm球磨机进行工业试验的数据;曲线3是根据日本久保田铁工株式会社发表的资料而绘制的。
从中的曲线可以看出,给料粒度对磨机处理能力的影响甚大。给料粒度由20mm降至15mm,相对处理能力可提高10%以上,若降至12mm,相对处理能力可提高18%20%.
3、邦德方法该方法按照邦德的功耗理论分别计算破碎与磨矿的能耗,计算结果是:只有当进入磨机的给料粒给料粒度对磨机处理能力的影响度为13mm时,粉碎总能耗(包括破碎能耗和磨矿能耗)达最低值。给料粒度与能耗的关系如所示。