球磨机节能分析

创新技术　１９　Ｑ：盟　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｌｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　

新型滚动轴承节能球磨机的应用与发展　

马秀林　（河北钢铁集团矿业有限公司）　

摘要：自球磨机出现以来，球磨机蕺矿业．冶金，建材　化工及电力部门若干基础行业中得到了广泛应用，对球磨机的研究也受到了相关专家　

的高度重视。该文结合目前我国矿山行业生产的实际，介绍了矿山破碎作业中新型节能球磨机的应用和发展情况，以及带来的经济效益。　

关键词：煤矿，球磨机　滚动轴承　

中图分类号：ＴＤ４５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２０１３）０７（ｃ）一００００一Ｏ０　

在冶金、煤矿、矿山、建材、化工等行　

业，球磨机作为破损生产作业的关键设备，　

具有着广泛的应用。具有结构简单兼顾、操　作可靠、适应性强、破碎比和产能巨大、能　

够满足长期连续大规模工业生产的需要。　

球磨机是依靠介质对物料的冲击和研　

磨作用完成对物料的破损作用的，介质的尺　

寸大小影响着对物料实施物料破碎力的作　

用力大小和生产效率及能耗。　

随着经济的发展，在绿色环保、节能低　

碳的基础上发展可持续的循环经济是当今　

世界发展的主旋律。对选矿行业而言，降低　球磨机的电耗水平，提高球磨机的运转效　

率，是实现可持续发展的关键。　

节能球磨机包括球磨机旋转滚筒、支　架底座和驱动装置和附件等，节能球磨机　

旋转滚筒地步固定有支架底座，旋转滚筒　

上的出料位置安装有细料筛，驱动装置设置　

在节能球磨机旋转滚筒的外部。　

相比传统球磨机采用滑动轴瓦，摩擦　

阻力大，功耗高，据统计，因摩擦功耗损失　

约占电动机功率的ｌ７％～２３％。新型节能球　磨机普遍采用滚动轴承代替轴瓦，主轴承的　

摩擦功耗降低了９０％以上，达到了节能的预　

期。进入新世纪以来，新型滚动轴承球磨机　

逐步得到了应用和发展，但轴承的制造、寿　命及轴承密封等一些技术问题尚待解决。　

１新型滚动轴承节能磨煤机的应用特　点　

对于采用滑动轴瓦的传统球磨机，由　

球磨机“滑动轴承”改造过程及节能效益　

吕蒙　（铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司）　

摘要：球磨机是磨矿设备，耗能大，每降低一个百分点，对企业带　来效益都是很大的，球磨机两端主滑动轴承结构复杂，维修难度大，　

耗能多。天马矿业公司依靠新产品：大直径滚动轴承，将中２．７Ｘ　３．６ｍ球磨机滑动轴承改造成滚动轴承，经一年运行测算，节能１　Ｏ％　

左右。　关键词：球磨机大直径滚动轴承巴氏合金滑动轴承节能　

效益　

为降低球磨机电能消耗，减少球磨机运转阻力，降低　

职工劳动强度，提高经济效益，２００９年１２月，铜陵有色股　

份天马山黄金矿业公司对　２．７×３．６ｍ球磨机两端主滑　

动轴承进行改造，采用大直径滚动轴承取代现有滑动轴　

承。通过改造后近３年运行状况和电耗比较分析，降低维　

护保养成本，节能效果较好，达到改造效果。　

１球磨机使用“巴氏合金”前滑动轴承的运行状态　

天马山黄金矿业公司现有一段　２．７　Ｘ３．６ｍ球磨机　

筒体是通过进出料端中空轴落在两个“巴氏合金滑动轴承”　

上。两个主轴承座中心线：４４００ｍｍ，装机功率：４００ＫＷ，　

６ＫＶ，球磨机转速：１８转／分，处理量（转炉渣）：２０　２２　

吨／ｈ，运行负荷电流在：３５～３８Ａ。原有冷却润滑“巴氏　

合金滑动轴承”油箱，因油管密封磨损泄漏、老化及粉尘污　

染，油箱的内润滑油２个月左右要补加润滑油约１２０　Ｋｇ，　

６～７个月全部更换，更换润滑油年成本：２．５万元左右。“巴　

氏合金滑动轴承”在运转过程中，因油压、油量较难控制，一　

旦缺油、断油，短的时间内，由于“巴氏合金”因干磨损发热　

而导致溶化，导致滑动轴承失效停机检修，滑动轴承需重新　

浇铸“巴氏合金”。在新浇铸巴氏合金前，要将球磨机筒内钢　

球全部倒出，通过油顶将球磨顶起，将“滑动轴承”吊出，除　

去烧坏的巴氏合金。新浇巴氏合金瓦要反复研刮、研磨，直　

至达到技术要求后才能安装，浇筑和研刮费工费时，维修人　

员劳动强度大，停球时间长，影响生产。　

电气传动　２０１１年　第４１卷　第２期　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＤＲＩＶＥ　２０１１　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．２　

球磨机节能策略与控制方法　

陈庆协　，刘念　

（１．龙岩学院物理与机电工程学院，福建龙岩３６４０１２；　

２．四川大学电气信息学院，四川成都６１００６５）　

摘要：球磨机是水泥、陶瓷、冶金以及塑料粉末生产等企业中物料粉碎不可缺少的重要设备。目前有相当　多球磨机及其拖动系统还处于非经济运行状态。球磨机启动的大电流，运行的低效率，是造成球磨机工作时　电能严重浪费的主要原因。针对球磨机工作特点和要求，研究球磨机节能的策略，分析并给出影响球磨机用　电效率的３个关键因素：电压、转差和功率因数；在控制方法上，提出以旁路双斜坡软启动改善球磨机的启动　性能；以轻载降压提高球磨机的运行效率。实验数据表明，该节能策略与控制方法的可行性。　关键词：球磨机；软启动；轻载降压；功率因数；节能策略　

中图分类号：ＴＭ４６　文献标识码：Ａ　

Ｅｎｅｒｇｙ　Ｓａｖｉｎｇ　Ｐｏｌｉｃｙ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｂａｌｉ　Ｍｉｌｌ　

ＣＨＥＮ　Ｑｉｎｇ—ｘｉｅ　．ＬＩＵ　Ｎｉａｎ。　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｅｅｒｉｎｇ，Ｌｏｎｇｙａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｏｎｇｙａｎ　３６４０１２，Ｆｕｊｉａｎ，　Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００６５，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ　ｉｓ　ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｅｒａｍｉｃｓ，ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ａｎｄ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｐｏｗｄｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｐａｎｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｑｕｉｔｅ　ａ　ｌｏｔ　ｏｆ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｒｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｓｔｉｌｌ　ｉｎ　ｎｏｎ—ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｒｕｎｎｉｎｇ．Ｌａｒｇｅ　ｓｔａｒｔ—ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｏｆ　ｃａｕ—　ｓｉｎｇ　ａ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｗａｓｔｅ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌｓ　ｗｏｒｋ．Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ，ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｆｏｒ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｇｉｖｅｎ　ｔｈｒｅｅ　ｋｅｙ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ：ｖｏｌｔａｇｅ，ｓｌｉｐ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｆａｃｔｏｒ；ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｂｙｐａｓｓ　ｄｕａｌ—　ｓｌｏｐｅ　ｓｏｆｔ　ｓｔａｒｔ　ｔＯ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ　ｓｔａｒｔｕｐ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｂａｌｌ　Ｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｂｙ　ｌｉｇｈｔ—　ｌｏａｄ　ｓｔｅｐ—ｄｏｗｎ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｄａｔａ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｆｅａｓｉｂｌｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂａｌｌ　ｍｉｌｌ；ｓｏｆｔ　ｓｔａｒｔ；ｌｉｇｈｔ—ｌｏａｄ　ｓｔｅｐ—ｄｏｗｎ；ｐｏｗｅｒ　ｆａｃｔｏｒ；ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｐｏｌｉｃｙ　

２０１３年８月　总第１３４期　设计试验　机械管理开发　ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬｏＰＭＥＮＴ　

基于球磨机钢球材质及规格　

优化的节能降耗研究　Ａｕｇｕｓｔ，２０１３　Ｔｏｔａｌ　ｏｆ１３４　

司永强　

（山西国际能源集团有限公司，山西太原０３０００２）　

【摘要］文章针对钢球磨煤机内主要的研磨部件钢球，通过优化磨煤机内不同直径的钢球配比，适当减低磨煤机　

的运行电流，即减少磨煤机内的钢球重量，优选高硬度的热轧钢球来提高磨煤机的出力、降低磨煤电耗和钢球磨损　

消耗量的效果，降低了磨煤机的故障率，同时提高了机组最大负荷，给电厂带来较大的经济效益。该磨煤机所用铜　

球材质及直径配比，可以推广应用。　

【关键词】磨煤机；热轧钢球；钢球磨损量；钢球配比；磨煤出力　

【中图分类号１　Ｃ９３１。２　【文献标识码１　Ａ　【文章编号１　１　００３—７７３Ｘ（２０１　３）０４—００２５—０４　

１　钢球各项参数的选取　１．１煤粉的硬度对钢球硬度选取的影响　

热值大小、可磨性系数、矸石数量等情况不同时钢球的　

磨损量也不同，因此需根据煤种的情况对钢球硬度进行选　

取。进入磨煤机的原煤的硬度在其它条件相同时，原煤的相　

对硬度对钢球磨损的影响见图ｌ所示。当钢球的硬度ＨＱ与被　

磨原煤的硬度ＨＷ相等时，即相对硬度Ｈ：ＨＱ／Ｈｗ＝１时，钢　

球的磨损最严重。当相对硬度Ｈ≥ｌ或Ｈ≤ｌ时钢球的磨损显　

著降低，当Ｈ≥３时，再增加钢球的硬度，磨损降低极微，如　

图ｌ中的右半部分所示，同时硬度过高使韧性下降而导致破　

球率增加就更得不偿失了。　

在磨损中，恰当地确定相对硬度，对钢球磨损降低效果　

尤为显著，要根据原煤的硬度来选择钢球的硬度，在生产中　

要注意钢球和原煤硬度的匹配。图１是相对磨损系数与相对　

硬度的曲线图。　

图１相对磨损系数与相对硬度曲线　

【收稿日期】２０１３－０６－１０　

【作者简介】司永强（１９８２－），男，山西太原市，毕业于山西　财经大学，工商管理硕士研究生学历，高级能源管理师、统计