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チリ北部の銅精鉱業者は、2 つの 5.5 m ボールミルを 24 時間体制で稼働させています。計画停止の合間に、作業員は 24 ～ 48 時間ごとに粉砕媒体を補充します。これは、ほとんどの中規模プラントのオペレーターが報告しているのとほぼ同じサイクルです。各再充電には、鋼材の取り扱い、ライナーのチェック、消費量の記録が含まれます。その操作に最適なパフォーマンスを発揮するボールが、必ずしも最も硬い、最も安価、または最も高級であるとは限りません。これは、回路の安定性を維持しながら、鉱石 1 トンあたりのコストを最も低く抑える方法です。
結論は次のとおりです。 鉱山における粉砕ボールは、どのタンブリングミルでも最も積極的に交換される消耗品であり、選択の決定は経済的なものであり、メディアの単価よりも摩耗率、耐破損性、エネルギー効率の方がはるかに重要です。 このガイドでは、 クロム合金研削媒体の全範囲 年間50,000トンの工場で。
採掘回路での粉砕ボールの実際の働き
採掘では、粉砕ボールをボールミルに投入して、下流のプロセスが処理できる粒子サイズまで鉱石を粉砕します。ミルシェルが回転し、チャージが上昇してカスケードし、ボールと鉱石の接触の衝撃によって岩石がより細かい粒子に砕かれます。このサイズの縮小により、周囲の脈石から貴重な鉱物が解放されます。また、この解放により、そもそも浮選、浸出、磁気分離が可能になります。
粉砕ボールは 3 つのことを同時に行う必要があります。
- 硬い鉱石を研磨するだけでなく、砕くのに十分な衝撃エネルギーを提供します。
- キャンペーンの途中で料金が消えないように、摩耗に耐えてください。
- 一体化したままにします。ボールが壊れると研削面が失われ、破片が工場の排出スクリーンやポンプサンプを詰まらせる可能性があります。
すべてのメディア評価は、これら 3 つの要件から開始する必要があります。硬度の数値、クロムのレベル、価格はそれらの目的を達成するための手段にすぎません。
クロム合金鋳造ボールが依然として鉱山用途で主流を占めている理由
採掘で使用される研削ボールの大部分は鋳造合金ボールであり、クロム含有量は工場チームが合金化に関する最も重要な決定を下すことになります。クロムは、微細構造内で炭化クロムを形成することで硬度を高めます。一般に、クロムが多いほどボールは硬くなり、摩耗率が低くなり、高い衝撃エネルギーに対する耐性が低くなります。
低クロムから超高クロムまで
低クロム合金鋳造ボールには約 2 ～ 5 パーセントのクロムが含まれており、通常は 40 ～ 52 HRC になります。これらは予算に応じたオプションです。トン当たりの価格が安く、衝撃に対する耐久性が高くなりますが、研磨性の高い鉱石では摩耗が早くなります。衝撃が中程度の乾式ミルや小径ミルに適しています。
約 5 ～ 10% のクロムを含む中程度のクロム鋳造ボールは、硬度が約 50 ～ 56 HRC で中央に位置します。高クロムレベルで時々現れる脆性もなく、低クロムよりも優れた摩耗寿命を実現します。
11 ～ 17 パーセントのクロムを含む高クロム合金鋳造ボールは、一般に 58 ～ 63 HRC に達します。多くの銅、金、鉄鉱石の精鉱機では、工場がより脆いボールを許容できる場合、これが価値のゾーンとなります。私たちの 高クロム合金鋳造研削ボール 硬度、耐衝撃性、一貫した熱処理のバランスを中心に設計されています。
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| メディアの種類 | 典型的なクロム含有量 | 硬度範囲 | 衝撃靱性 | 典型的なマイニングアプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| 低クロム鋳造 | 2～5% | 40–52 HRC | 良い | 乾式ミル、中程度の衝撃の湿式サーキット |
| ミディアムクロームキャスト | 5～10% | 50–56 HRC | 良い | 中程度の鉱石摩耗による妥協義務 |
| ハイクロームキャスト | 11～17% | 58–63 HRC | フェア | 銅、金、鉄鉱石の粉砕 |
| 超高クロム鋳造 | 17%以上 | 最大約64HRC | 下位 | 精密研削と摩耗が重要な作業 |
| 鍛造鋼 | 低クロム炭素鋼 | 45–58 HRC | 素晴らしい | 大口径・高衝撃ミル |
鋳造と鍛造: 工場でのパフォーマンスはどちらが優れていますか?
メディアの選択で最も難しいのは化学反応ではなく、内部構造です。鋳造ボールは型に流し込まれますが、たとえうまく運営されている鋳造工場であっても、鋳造により気孔、引け巣、または内部応力が残り、繰り返しの衝撃により破損の開始点となる可能性があります。鍛造ボールは中実の丸棒を成形することによって形成され、これにより粒子構造が圧縮され、より密度の高い、より強靱なボールが生成されます。
実際のトレードオフは単純です。
- 衝撃エネルギーが大きい場合（大径ミル、高い落下高さ）、鍛造鋼球は靭性と低破損の点で優れています。
- 適度な衝撃、摩耗性の高い鉱石など、摩耗が重視される場合、高クロム鋳造ボールは再充電までの寿命が長くなります。
エンジニアリングの詳細については、別の記事で説明します。 鋳鋼球と鍛造研削球の違い 。短いバージョン: 激しい衝撃が加わる環境での破損を軽減するには鍛造を選択し、安定した摩耗が多いサーキットでは摩耗寿命を最大化するには高クロム鋳造を選択します。
影響の大きい業務については、 鍛造研削ボール 制御された熱処理で製造されるため、真円度が保たれ、最も過酷な工場でも耐えられます。
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抽象的には、粉砕ボールを使用しないことが最善です。正しい選択は、ミルの直径、ライナーのプロファイル、鉱石の硬度と研磨性、供給サイズ、さらにはスラリーの化学的性質によっても異なります。あるコンセントレーターでは素晴らしいパフォーマンスを発揮したボールでも、別のコンセントレーターでは失敗する可能性があります。
鉱石の研磨性が最初のフィルターです
最も有用な開始点は、鉱石の摩耗指数とシリカ含有量です。石英を含む銅鉱石や花崗岩を含む金鉱石は研磨力が高く、鋼材をすぐに研磨してしまいます。摩耗指数が高い場合、オペレータは通常、より硬い媒体、つまり高クロム鋳造または鍛造ボールのより硬い熱処理に移行します。鉱石が柔らかい場合、その余分な硬さは何の役にも立ちませんし、メディア料金が上がるだけです。
ミルの直径、速度、ライナーの状態
大型のミルはより高い高さから装薬を落とすため、ボールの衝撃エネルギーはミルの直径と動作速度に応じて増加します。これは、より強靭なメディアに有利であり、SAG ミルや大径ボールミルが通常、鍛造ボールを使用するのはこのためです。落下高さが低い小型のミルは、より硬くて脆い鋳造ボールを安全に操作できます。
ライナーのプロファイルは、充電の内容も制御します。ライナーが摩耗したり平らになったりすると、持ち上げ動作が変化し、滑りが増加し、メディアの消費量とエネルギー消費量の両方が増加します。オペレーターは、本当の原因がライナーにある場合でも、ボール消費量の突然の増加に気づき、メディア供給業者を非難することがあります。ライナーとメディアの選択は一緒に検討する必要があります。これは実際の手順です。 適切なボールミルライナーの選択 このやり取りについて詳しく説明します。
湿式粉砕は、特にスラリーの pH が酸性の場合に腐食要素を追加します。クロムのレベルが高くなると、腐食性の摩耗成分が減少します。これが、湿式濃縮器回路でクロム合金ボールが主流となるもう 1 つの理由です。
購入の決定: トンあたりの価格ではなく、トンあたりのコスト
鉱山の調達は、購入者がメートルトンあたりのメディア価格を比較するのに対し、工場の管理者は鉱石 1 トンあたりに消費されるメディアのグラム単位で考えるため、失敗することがあります。 2 つは接続されていますが、同じ数ではありません。
簡単な例:
- メディア A は 1 トンあたり 900 米ドル、消費率 450 g/t の場合、鉱石 1 トンあたり 0.405 米ドルです。
- メディア B は 1 トンあたり 1,100 米ドル、消費率 320 g/t の場合、鉱石 1 トンあたり 0.352 米ドルになります。
メディア B は購入コストが高くなりますが、再充電間隔が長くなり、配信が減り、ダウンタイムが減ることを考慮すると、メディア コストだけで約 13% 節約されます。 意思決定は、ボール 1 トンの価格ではなく、製粉 1 トンあたりの総コストによって決定されるべきです。
サプライヤーを承認する前に確認すべきこと
- 化学組成証明書: バッチ分析では、単一の硬度数値だけでなく、クロム、炭素、マンガン、シリコン、硫黄、リンをリストする必要があります。
- 硬度試験: 柔らかいコアの上にある硬いシェルはすぐに真円度を失うため、表面と断面の両方の硬度をチェックします。
- 微細構造: クロム炭化物の分布によって摩耗寿命が決まります。金属組織学について話し合えるサプライヤーは、通常、真剣なサプライヤーです。
- 破損トライアル: 材料を 90 日間実行し、定期的に充填量をサンプリングし、トン当たりのグラム データを過去のベースラインと比較します。
バッチの一貫性により、長期的な節約が可能になります。ある出荷物が硬く、次の出荷物が柔らかい場合、工場は制御不能になり、製品サイズが変化し、スラリー密度が変化し、回収率が低下します。これが、当社が ISO9001 品質管理システムに基づいて原材料の摂取からボールの完成までの全工程検査を実施している理由であり、また、真剣なバイヤーが証明書によって製品を保証できないトレーダーではなく、チェーン全体を管理するメーカーと直接取引することを好む理由です。
前払い媒体費の低さが最も重要なプラント（乾式工場、小規模工場、または軟鉱石）の場合 低クロム合金鋳造研削ボール 信頼性が高く、コスト効率の高い選択肢であり続けます。
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適切なメディア選択プロセスは、注文書だけで終わるわけではありません。実際のミルデータに基づいて、消費量を追跡し、破損を監視し、次の順序を調整します。あなたのサイトに強力な社内研究所がない場合は、備えているサプライヤーから購入してください。当社の開発作業は、25 人のエンジニアと 32 人の技術者を擁する州の鋼球と粉砕媒体の研究機関によって支援されています。これにより、万能のカタログを提供するのではなく、クロム レベル、熱処理サイクル、および鍛造パラメーターを特定の鉱石の種類に合わせて調整することができます。
自社の工場からの摩耗データから始めて、ボールを用途に合わせて調整し、トン当たりの総コストを判断の基準にします。
