При закупке кованых стальных мелющих шаров для горно-обогатительного предприятия самая низкая цена за тонну шаров не обязательно означает минимальные затраты на мелющие тела в расчёте на тонну переработанной руды. Отделу снабжения и технологам необходимо измерять фактический расход в контуре и проводить испытания так, чтобы влияние качества шаров не смешивалось с изменениями свойств руды и режима работы мельницы. Ниже описаны расчёт расхода в кг/т, сравнение стоимости с учётом доставки и порядок промышленного испытания в шаровой или полуавтогенной мельнице SAG.
Это методика оценки, а не универсальная норма износа. Расход зависит от абразивности и содержания кварца, крупности питания и готового продукта, диаметра шаров, заполнения мельницы, ударных нагрузок, состояния футеровки и режима эксплуатации. Все числовые примеры условные; они не являются результатами конкретного рудника или гарантией Shandong Gangyan.
1. Сначала определить показатель сравнения
Удельный расход мелющих шаров — масса израсходованных шаров, делённая на массу сухой руды, переработанной за тот же период. Для стальных шаров обычно используют кг/т сухой руды или г/т. Значение без указания границ контура, периода учёта и базы тоннажа нельзя надёжно проверить.
- кг/т руды: основной показатель при закупке шаров для пополнения загрузки.
- кг/ч: удобен для баланса и учёта времени, но меняется при изменении производительности.
- кг/МВт·ч или г/кВт·ч: дополнительный показатель, нормированный по энергии измельчения.
- USD/т руды: стоимость израсходованных шаров на тонну сухой руды, а не закупочная цена тонны шаров.
Не следует смешивать сухую руду, массу пульпы, концентрат и товарную продукцию. В протоколе необходимо отдельно указать, рассматривается ли одна мельница SAG, одна шаровая мельница или весь участок измельчения.
2. Расчёт расхода по материальному балансу
Если количество шаров внутри рассматриваемого контура можно оценить достаточно надёжно, применяется следующая формула:
Израсходовано шаров (кг) = начальная масса шаровой загрузки + добавленные шары − конечная масса загрузки − пригодные к возврату шары, выведенные за границу учёта.
Удельный расход (кг/т) = израсходовано шаров (кг) ÷ переработано сухой руды (т).
Поступления, возвраты и вывод шаров необходимо учитывать одинаковым способом. Разрушенные шары и осколки, покинувшие контур, относятся к потерям мелющих тел и должны быть отражены в балансе. Складской запас не равен загрузке внутри мельницы. Если точное измерение внутренней загрузки невозможно, допускается оценка по пополнению в течение достаточно длительного стабильного периода, но с обязательным описанием погрешности и согласованием начального и конечного уровней загрузки.
Условный расчёт — не производственный результат
Предположим, в начале испытания внутри контура находилось 18 000 кг шаров. За период добавили 12 000 кг, а в конце измерили 19 200 кг. Пригодные к возврату шары за пределы контура не выводились; переработано 24 000 т сухой руды.
(18 000 + 12 000 − 19 200) ÷ 24 000 = 0,450 кг/т = 450 г/т.
Это только пример расчёта. При существенной неопределённости оценки загрузки следует указать диапазон погрешности, а не создавать видимость высокой точности.
3. Перевод расхода в стоимость на тонну руды
Стоимость шаров (USD/т руды) = расход (кг/т руды) × цена шаров с доставкой (USD/т шаров) ÷ 1 000.
В условном примере поставщик A предлагает шары по 800 USD/т с доставкой при предполагаемом расходе 0,62 кг/т: 0,496 USD/т руды. Поставщик B предлагает 900 USD/т при предполагаемом расходе 0,45 кг/т: 0,405 USD/т руды. При этих вымышленных исходных данных B оказывается дешевле на 0,091 USD/т переработанной руды, хотя цена закупки выше. Этот расчёт не доказывает преимущество какой-либо реальной марки.
Сравнивать необходимо цены на одинаковых условиях Incoterms, в одной валюте, с сопоставимыми затратами на упаковку, перевозку, таможню и налоги. Расходы на загрузку шаров, износ футеровки, электроэнергию и внеплановые остановки учитываются отдельно. Включать их в общую экономику можно только при наличии достоверных производственных данных.
4. Как организовать корректное промышленное испытание
Зафиксировать исходные условия
Запишите тип и размеры мельницы, мощность, частоту вращения, степень заполнения шарами, номинальные диаметры и распределение размеров, состояние футеровки, тип руды, F80 питания, целевой P80 продукта, производительность по сухой руде, циркулирующую нагрузку при наличии, содержание твёрдого в пульпе, часы работы и удельную энергию. По возможности приложите данные о твёрдости и абразивности руды, а также марку и партию исходных шаров.
Учесть переходный период и смешанную загрузку
После смены поставщика прежние шары не исчезают из мельницы. В течение некоторого времени одновременно изнашиваются шары двух производителей. Укажите дату перехода, оцените остаточную массу прежней загрузки и определите период стабилизации до анализа результатов. При сравнении параллельных мельниц проверьте различия в руде и режимах, не предполагая автоматической идентичности линий.
Собирать данные достаточно долго
Однодневный опыт может быть искажён остановкой, изменением состава руды или корректировкой запасов. Продолжительность зависит от скорости обновления шаровой загрузки и изменчивости процесса. Фиксируйте добавление шаров, тоннаж, изменения питания и простои по сменам или дням. Сравнивайте несколько сопоставимых интервалов и заранее согласуйте критерии приёмки и обработку нештатных событий.
Не отделять расход от качества измельчения
Снижение кг/т не является улучшением, если одновременно упала производительность или продукт стал крупнее. Контролируйте тоннаж, P80, удельную энергию, случаи разрушения шаров и состояние футеровки. Возможное влияние на извлечение металла должно подтверждаться отдельными данными фабрики.
5. Возможности и ограничения лабораторных испытаний
Испытания на истирание, удар и многократное падение позволяют сравнивать материалы и выявлять нестабильность изготовления. Химический состав, поверхностная и сердцевинная твёрдость, микроструктура, размеры и прослеживаемость партий служат основанием для контроля качества. Они не гарантируют конкретный расход в кг/т на определённом месторождении.
Jankovic, Wills и Dikmen (2016) показали полезность сравнительных лабораторных испытаний для ранжирования износостойкости, но подчеркнули ограничения прогноза абсолютного промышленного расхода. Работа Banisi и Farzaneh по медному руднику Sarcheshmeh демонстрирует важность распределения шаров по диаметрам и параметров контура.
6. Данные для технического запроса поставщику
- Тип руды, минералогия, кварц и имеющиеся показатели абразивности.
- Тип мельницы, диаметр, длина, мощность, скорость, футеровка, мокрое или сухое измельчение.
- F80, целевой P80, производительность по сухой руде и её колебания.
- Текущие диаметры добавляемых шаров, распределение размеров, марка стали и измеренный расход.
- Проблемы: нормальный износ, деформация, раскалывание, выкрашивание, нарушение сферичности.
- Документы по партии: химический анализ, HRC на поверхности и в сердцевине, применимые ударные и сбрасывающие испытания, размеры, идентификация партии.
- Объём заказа, упаковка, условия поставки и порт назначения.
Попросите поставщика чётко разделить измеренные показатели конкретной партии, диапазоны технических условий и прогнозные значения. Лабораторный показатель износа нельзя напрямую сравнивать с промышленным расходом другого поставщика.
7. Выбор кованых шаров из стали B2 и B3
Марка стали — лишь одна переменная. Шары B2 могут рассматриваться для шаровых мельниц при необходимости подходящей сквозной твёрдости. B3 может быть вариантом для больших диаметров и повышенных ударных нагрузок, включая отдельные применения в мельницах SAG. Название марки не заменяет технические условия: диаметр, состав, термообработка, твёрдость поверхности и сердцевины и ударные требования согласуются под конкретный режим.
Shandong Gangyan Grinding Ball Co., Ltd. выпускает кованые мелющие шары диаметром Ø20–150 мм и обеспечивает прослеживаемость партий, контроль химического состава, твёрдости, размеров и испытания, связанные с ударными нагрузками. Это производственные возможности, а не обещание снижения расхода на каком-либо предприятии. Полевые результаты требуют проверки в условиях фабрики.
8. Типичные ошибки при сравнении
- Считать закупленные шары израсходованными без сверки склада и загрузки.
- Не учитывать остаток шаров предыдущего поставщика.
- Использовать тонны мокрой пульпы вместо сухой руды.
- Менять руду, F80 или P80 без регистрации изменений.
- Не учитывать разрушенные шары и осколки выкрашивания.
- Сопоставлять цены EXW, FOB и с доставкой на рудник без приведения к одной базе.
Часто задаваемые вопросы
Расход 0,45 кг/т — хороший показатель?
Это лишь условное значение из примера. Оценка зависит от руды, мельницы, диаметров шаров, требуемой крупности и экономического ориентира. Универсальной нормы нет.
Можно ли выбирать поставщика только по твёрдости HRC?
Нет. Важны также твёрдость сердцевины, химический состав, микроструктура, ударная вязкость, разрушение, выкрашивание и реальные условия измельчения.
Сколько должно длиться испытание шаров?
Достаточно долго для учёта остаточной загрузки, изменчивости руды и нескольких повторных наблюдений. Протокол следует согласовать с технологом фабрики.
Чем отличаются г/т и кг/т?
1 кг/т равен 1 000 г/т, если в обоих случаях знаменатель одинаков, предпочтительно тонна сухой руды.
Можно ли по испытанию на падение предсказать кг/т?
Нет прямого обоснованного пересчёта. Испытание оценивает сопротивление повторным ударам по заданной методике; промышленный расход также зависит от истирания, коррозии и режима мельницы.
Запросить оценку для вашей мельницы
Для расчёта предложения на кованые шары B2 или B3 направьте Shandong Gangyan размеры мельницы, свойства руды, текущие диаметры и марки, измеренный расход, целевой P80, объём заказа и порт назначения. Мы можем обсудить технические условия и перечень документов контроля. См. наш справочник по мелющим шарам и страницу контактов.
Источники и границы применимости
- Jankovic, Wills, Dikmen (2016), A comparison of wear rates of ball mill grinding media, DOI 10.5937/jmma1601001j.
- Banisi, Farzaneh (2006), Effect of ball size on the performance of grinding and flotation circuits, DOI 10.1179/174328506X128805.
- Matsanga, Nheta, Chimwani (2023), A Review of the Grinding Media in Ball Mills for Mineral Processing, DOI 10.3390/min13111373.
Область применения: кованые стальные шары для шаровых и SAG-мельниц в горной промышленности. Все цены и расход в примерах условны; промышленная эффективность подтверждается на месте.