Al utilizar molinos de bolas, los profesionales sin mucha experiencia a menudo se encuentran con un problema: cómo agregar bolas de acero a los molinos. Molino de bolas ¿De acuerdo con la proporción del tamaño de la bola de acero? Esto depende principalmente de las diversas propiedades de la Molino de bolas, tales como: tamaño del diámetro, dureza del mineral, tamaño de partícula del mineral del molino de bolas, dureza (calidad) de la bola de acero, velocidad del molino de bolas y otros factores.
I. Principios clave para el dimensionamiento de bolas de acero
Dureza del materialCuanto más duro sea el material a moler, más grandes deben ser las bolas de acero.
Diámetro del molino:Para molinos más grandes, cuanto mayor sea la fuerza de impacto, será necesario utilizar bolas de acero más pequeñas.
Tipo de partición:Cuando se utilizan particiones de doble contenedor, las bolas de acero deben ser más pequeñas que las utilizadas en una partición de un solo contenedor con la misma sección de descarga.
Distribución de la pelota:Por lo general, se utiliza una distribución de bolas de cuatro niveles. Esto significa que se utilizan bolas más grandes y más pequeñas en menor cantidad, mientras que las bolas de tamaño mediano son más frecuentes. En otras palabras, hay “menos en los dos extremos y más en el medio”.
II. Relación de bolas de acero para una alta eficiencia de molienda
Para lograr una eficiencia de molienda óptima, se considera ideal la siguiente relación de bolas de acero. Este equilibrio garantiza el funcionamiento más económico del molino de bolas:
| Diámetro de la bola de acero (mm) | Φ100 | Φ80 | Φ60 | Φ40 | Φ20 |
| Carga total/masa (%) | 7.50% | 6.90% | 33.50% | 30.10% | 22% |
III. Cómo agregar bolas de acero según proporciones de tamaño
Cuando se instala por primera vez un nuevo molino de bolas, pasa por un período de rodaje. Durante este tiempo, la carga inicial de bolas de acero debe ser de aproximadamente 80% de la capacidad máxima del molino. Las bolas de acero se pueden agregar en proporción a su tamaño (por ejemplo, Φ120 mm, Φ100 mm, Φ80 mm, Φ60 mm, Φ40 mm), ajustándolas según las necesidades operativas del molino.
Carga y dimensionamiento de bolas de acero en molinos de bolas
Cantidad de carga de la bola de acero:La carga total de bolas varía según el modelo del molino de bolas. Por ejemplo, el molino de bolas MQG1500×3000 (con una capacidad de procesamiento de 100-150 toneladas) tiene una carga máxima de bolas de 9,5-10 toneladas. Cuando se añaden bolas de acero por primera vez, la distribución suele ser la siguiente:
- Bolas grandes (Φ120 mm y Φ100 mm): 30%-40%
- Bolas medianas (Φ80mm): 30%-40%
- Bolas pequeñas (Φ60mm y Φ40mm): 30%
El peso de las bolas de acero que se añaden debe basarse en su calidad. Son preferibles las bolas de acero de mayor calidad y resistentes al desgaste. La cantidad ideal de bolas de acero es de 0,8 kg por tonelada de mineral para bolas de buena calidad, mientras que las bolas de acero generales pueden requerir entre 1 y 1,2 kg por tonelada de mineral.
Relación del tamaño de la bola de acero:El tamaño de las bolas de acero añadidas depende del diámetro del molino de bolas:
- Para molinos con un diámetro inferior a 2500 mm, utilice bolas de Φ100 mm, Φ80 mm y Φ60 mm.
- Para molinos con un diámetro superior a 2500 mm, utilice bolas de Φ120 mm, Φ100 mm y Φ80 mm.
IV. Selección de medios de molienda resistentes al desgaste (bolas de molienda)
En 1994, la industria de materiales de construcción de China estableció la norma JC/T535-94 “Bolas de molienda fundidas de aleación de cromo para la industria de materiales de construcción”. Esta norma se perfeccionó posteriormente con la norma nacional GB/T17445-1998 “Bolas de molienda fundidas”, que describe la composición química, las propiedades mecánicas, las especificaciones y los métodos de inspección de las bolas con alto contenido de cromo, las bolas con contenido medio de cromo, las bolas con bajo contenido de cromo y las bolas de hierro dúctil bainita.
V. Propiedades de las bolas de molienda de alta calidad
Las bolas de molienda de buena calidad deben presentar las siguientes propiedades clave:
Tener puesto Resistencia:Las bolas de molienda deben ser resistentes a diversas formas de desgaste, incluidos el corte, la deformación y el pelado por fatiga. Para el desgaste por corte, es esencial una alta dureza. Para el desgaste por deformación y fatiga, las bolas deben tener una alta resistencia a la fatiga por deformación, la fatiga por contacto y la fatiga por impacto.
Dureza al impacto:Las bolas de molienda deben tener una excelente resistencia al impacto, sin que se produzcan roturas en condiciones de impacto repetido.
Templabilidad:Las bolas, especialmente las grandes (Φ100 mm), deben tener una dureza uniforme en toda la superficie para evitar la pérdida de redondez y garantizar un rendimiento constante.
Calidad metalúrgica:Las bolas de molienda de alta calidad deben producirse de acuerdo con estándares específicos sin defectos de fundición, como inclusión de escoria o arena.
Para las cámaras de molienda gruesa, se recomiendan bolas con alto contenido de cromo, mientras que para la molienda fina, se pueden utilizar bolas con bajo contenido de cromo. En aplicaciones de molienda húmeda, se prefieren las bolas con bajo contenido de cromo o las bolas de acero forjado, ya que la resistencia al desgaste de las bolas con alto contenido de cromo es menos efectiva en condiciones corrosivas. Para una mayor resistencia al desgaste, las bolas de fundición moldeadas en metal se consideran la mejor opción.
VI. Optimización del sistema de carga de bolas
Un sistema de carga de bolas bien diseñado es fundamental para el funcionamiento eficiente del molino. Incluye varios factores:
- Calidad de la bola de acero:Esto se refiere a la densidad, dureza y resistencia al desgaste de las bolas de acero.
- Tamaño de la bola de acero:Las bolas de mayor diámetro generan mayores fuerzas de impacto, mientras que las bolas más pequeñas ayudan a moler partículas de mineral más finas al aumentar la cantidad de impactos por unidad de tiempo.
- Tasa de llenado de la bola:Cuanto menor sea el diámetro de la bola (cuando la velocidad de llenado es constante), mayor será el número de bolas y, por tanto, más frecuentes serán los impactos.
Para los minerales duros y gruesos, se necesitan bolas de mayor diámetro y alta densidad para una mejor molienda. Sin embargo, para partículas de mineral fino, se requieren bolas más pequeñas para mejorar la eficiencia de la molienda. Actualmente, algunos concentradores en China agregan bolas de acero de 100 mm de diámetro independientemente del tamaño del mineral, lo que es ineficiente y conduce a un triturado excesivo y un mayor consumo de bolas de acero. Las bolas más grandes se desgastan más rápido, lo que genera mayores costos.
Sugerencias para reemplazar bolas forjadas y con bajo contenido de cromo por bolas con alto contenido de cromo
A medida que las industrias buscan avances tecnológicos para aumentar la productividad y reducir costos, reemplazar las bolas de acero forjado y con bajo contenido de cromo por bolas con alto contenido de cromo se está convirtiendo en una innovación esencial.
Si bien las bolas de acero forjado y las bolas de bajo contenido de cromo se han utilizado ampliamente en industrias como la fabricación de cemento, las centrales térmicas y la minería de hierro, su resistencia al desgaste suele ser insuficiente. Algunos fabricantes nacionales han intentado reemplazar las bolas de bajo contenido de cromo y las bolas forjadas por bolas fundidas con alto contenido de cromo. Sin embargo, estos esfuerzos se han visto obstaculizados por la mala calidad del producto, la falta de resistencia al desgaste y las roturas ocasionales, lo que los hace económicamente inviables.
A pesar de estos desafíos, la sustitución de bolas forjadas y con bajo contenido de cromo por bolas con alto contenido de cromo representa un gran avance, especialmente en industrias con condiciones de molienda exigentes. Para las empresas que aspiran al crecimiento, son necesarias mejoras continuas en la calidad del producto y la reducción de costos para aprovechar todos los beneficios.
En muchos mercados extranjeros, las bolas fundidas de aleación con alto contenido de cromo ya son el estándar. Nuestros investigadores han desarrollado bolas de alta dureza y alto contenido de cromo que ofrecen una excelente resistencia al desgaste, al impacto y a la corrosión. Al optimizar la composición química y los procesos de tratamiento térmico, estas bolas logran:
- Dureza (HRC) mayor a 56
- Valor de impacto ≥4J/cm²
- Durabilidad ante caídas de más de 10 000 veces
- Resistencia al desgaste que es más del doble que la de las bolas estándar con bajo contenido de cromo.
Esta innovación resalta la resistencia superior al desgaste de las bolas con alto contenido de cromo, posicionándolas como el futuro de los medios de molienda en la industria.
VII. Parámetros clave en el método de distribución de bolas en dos etapas
Al utilizar el método de distribución de bolas de dos etapas en molinos, se deben considerar varios parámetros importantes:
Diámetro de bola grande:De manera similar a la distribución de bolas de varias etapas, la elección de un diámetro de bola grande depende del tamaño de partícula del material que se alimenta al molino. Sin embargo, en el método de dos etapas, el diámetro se basa en el tamaño de partícula representativo, que es el tamaño de partícula que constituye la mayor proporción del material. En la práctica, el diámetro de la bola secundaria de la distribución de varias etapas puede servir como referencia. Por ejemplo, si el diámetro máximo de la bola en una distribución de varias etapas es de 100 mm, se seleccionaría una bola de acero de Φ90 mm para la distribución de bolas secundarias.
Relación de la bola:La relación entre las bolas grandes y pequeñas debe estar equilibrada para garantizar que la adición de bolas más pequeñas no comprometa la velocidad de llenado de las más grandes. Normalmente, las bolas pequeñas deben representar entre 3% y 5% del peso de las bolas grandes. En aplicaciones prácticas, se recomienda comenzar con el límite inferior (3%) y ajustar según las condiciones de producción específicas.
Diámetro de bola pequeño:El tamaño de las bolas pequeñas depende del espacio entre las bolas más grandes, es decir, está relacionado con el diámetro de las bolas grandes. Según las pautas de la industria, el diámetro de las bolas pequeñas debe estar entre 13% y 33% del diámetro de las bolas grandes.
