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Pregunte a cinco operadores de molino qué tamaño de bola de molienda utilizan y obtendrá cinco respuestas seguras que no coinciden del todo. Eso no es terquedad. El tamaño de la bola es un equilibrio entre la alimentación que entra, el molino que realiza el trabajo y el producto que sale, y cada circuito equilibra esos tres de manera diferente.
Así que aquí está la respuesta honesta antes de entrar en detalles: la mayoría de los molinos de bolas procesan medios entre 20 mm y 100 mm. Las bolas más grandes en la carga están dimensionadas para romper la alimentación más gruesa que el molino jamás verá, y las bolas más pequeñas realizan la molienda fina cerca del extremo de descarga. Si su avance es de 12 mm al 80% de paso, espere un tamaño superior de alrededor de 80 a 90 mm. Si está rectificando a 30 micras, normalmente son suficientes bolas de 20 a 30 mm.
Todo lo que aparece a continuación es cómo pasamos de esa imagen aproximada a un número que realmente puede solicitar.
Tamaños típicos de bolas por aplicación
Antes de calcular cualquier cosa, es útil saber dónde aterrizan la mayoría de los circuitos. Los rangos a continuación provienen de las plantas de cemento, minas de metales y operaciones de minerales industriales con las que tratamos. Trátelos como un punto de partida, no como una especificación.
| Deber | Alimentación típica (F80) | Diámetro de bola común | ¿Qué están haciendo los medios? |
|---|---|---|---|
| Molienda primaria de minerales | 12 a 25mm | 60 a 100 milímetros | Rompiendo las partículas más gruesas rápidamente |
| Molino de bolas primario, circuito cerrado. | 8 a 15 milímetros | 50 a 80 milímetros | La mayor parte de la reducción de tamaño gruesa |
| Molino secundario o triturado | 3 a 8 milímetros | 30 a 50 milímetros | Preparación de alimentación de flotación o lixiviación |
| Molino de acabado de cemento | clinker de 1 a 5 mm | 15 a 40 milímetros | Moliendo de 3000 a 4000 Blaine |
| Molienda fina a 30 micras | Menos de 1 mm | 20 a 30 milímetros | Reducción final con bajo riesgo de rotura. |
| Laboratorio o molino piloto | Menos de 1 mm | 5 a 20 milímetros | Trabajos de prueba a pequeña escala. |
Vale la pena recordar dos patrones. La parte superior del rango está determinada por el tamaño del alimento y la parte inferior del rango está determinada por la finura que se busca. Cuando una planta nos dice que su molienda se ha vuelto errática, casi siempre uno de esos dos extremos es la razón.
Cómo calcular el tamaño de bola que necesitas
El estándar de la industria sigue siendo el método de Bond, que dimensiona la bola más grande de la carga para que pueda romper la partícula más gruesa que encuentre. Funciona a partir de tres entradas: el 80% del tamaño de paso de la alimentación, el índice de trabajo de Bond del mineral y el diámetro del molino.
Una estimación de campo rápida
Para obtener un número aproximado que puedes calcular en el piso de la planta, toma la raíz cuadrada del F80 en milímetros y multiplícala por 25. Eso te da el diámetro de bola más grande en milímetros:
- F80 de 2 mm da un tamaño superior de aproximadamente 35 mm
- F80 de 5 mm da aproximadamente 55 mm
- F80 de 12 mm da aproximadamente 85 mm
- F80 de 25 mm da aproximadamente 125 mm
Esa simple relación sigue de cerca las curvas de tamaño máximo de bola publicadas, razón por la cual tantos operadores la mantienen en la cabeza. Todavía es sólo una primera estimación, porque no dice nada sobre la dureza de su mineral o el tamaño de su molino.
Lo que suma el cálculo completo
La ecuación completa de Bond incluye el índice de trabajo y el diámetro del molino, junto con una constante que refleja el tipo de molino y la disposición de descarga. La dirección de la corrección importa más que la aritmética: un molino de mayor diámetro eleva la carga más y la deja caer con más fuerza, por lo que necesita bolas más pequeñas que un molino pequeño que muele la misma alimentación. El mineral más duro necesita bolas más grandes. Los objetivos de producto más finos reducen el tamaño requerido, no lo aumentan.
Ajustes que solemos aplicar
- Mineral de alto índice de trabajo: aumente el tamaño calculado entre un 10 y un 20 por ciento
- Objetivo P80 por debajo de 40 micrones: baje y rara vez supere los 40 mm
- Diámetro del molino superior a 4 metros: bajar un paso de talla
- Alta velocidad del molino o barras elevadoras agresivas: baje un paso de tamaño
- Producto muy fino y de alto valor: considere medios cerámicos en lugar de acero.
Un tamaño nunca es suficiente: distribución del tamaño de las bolas
Una carga hecha de un tamaño de bola muele mal, sin importar cuán cuidadosamente se haya elegido ese tamaño. La molienda se produce en una variedad de tamaños de partículas, y cada tamaño de partícula se rompe mejor con un diámetro de bola particular. El desgaste también reduce el tamaño de los medios continuamente, por lo que una carga de trabajo contiene naturalmente una variedad de tamaños.
En la práctica, la mayoría de las plantas sólo rellenan con los dos o tres tamaños más grandes y dejan que el desgaste haga que todo sea más pequeño. Una fábrica cuyo tamaño superior calculado es de 80 mm podría procesar una mezcla de maquillaje de aproximadamente la mitad de 80 mm, un tercio de 60 mm y el resto de 40 mm. Los circuitos que necesitan una distribución ajustada del tamaño del producto a veces agregan un cuarto tamaño más pequeño para mantener productivo el extremo fino.
Verifique el cargo cada uno o dos meses. Si el diámetro promedio de la bola en el molino ha caído muy por debajo de su rango de diseño, en realidad está moliendo con medios que son dos tamaños más pequeños y ninguna cantidad de energía adicional arreglará el rendimiento.
Fundido, forjado o cerámico: lo que cambia el tamaño que puedes ejecutar
El tamaño y el material de la pelota están relacionados. Una bola demasiado blanda se deforma y pierde su redondez, lo que cambia silenciosamente el tamaño efectivo de su material en unas pocas semanas. Una pelota demasiado dura y quebradiza se rompe en lugar de desgastarse. Así es como las tres principales familias de medios encajan en un plan de dimensionamiento.
Bolas de molienda fundidas con alto contenido de cromo.
Son el caballo de batalla para cargas de entre aproximadamente 20 mm y 100 mm. El alto contenido de cromo produce una estructura dura y uniforme, por lo que las bolas mantienen su diámetro y forma durante mucho tiempo. Eso importa más de lo que parece. Si los medios mantienen su tamaño, la carga que diseñó sigue siendo la carga que está ejecutando y su rutina se mantiene estable entre recargas. Se adaptan a molinos de acabado de cemento, molinos de mineral primario y circuitos de trituración donde el costo de desgaste por tonelada de producto es el número que se vigila. La gama completa está en nuestro bolas de molienda fundidas con alto contenido de cromo página.
Bolas de molienda fundidas con alto contenido de cromo ZQCr12 Medios fundidos con alto contenido de cromo en diámetros de hasta 120 mm, que ofrecen una dureza ≥58 HRC para una molienda estable en circuitos de cemento, minería y trituración. Ver producto → bolas de acero forjado
Los medios forjados se destacan cuando el tamaño superior supera los 100 mm aproximadamente o cuando el molino produce fuertes impactos. La estructura forjada es resistente y resiste roturas en caso de una gran caída, razón por la cual los grandes circuitos primarios y SAG dependen de ella. La contrapartida es el desgaste: una bola forjada normalmente se desgasta más rápido que una bola con alto contenido de cromo del mismo diámetro, por lo que la distribución del tamaño cambia más rápidamente y los rellenos deben ser más frecuentes. Muchas plantas utilizan medios forjados en la parte superior de la carga y alto contenido de cromo debajo.
Bolas de molienda forjadas de precisión para molinos de bolas Medios forjados resistentes para grandes circuitos primarios y SAG, donde la resistencia a la rotura es importante; Disponible en diámetros de hasta 120 mm. Ver producto → bolas de molienda de ceramica
Una vez que el diámetro de bola requerido cae por debajo de aproximadamente 20 mm, el acero se vuelve más difícil de justificar. Las pequeñas bolas de acero se desgastan rápidamente y pueden contaminar el producto. Los medios cerámicos como la alúmina y el circonio son químicamente inertes, mantienen bien su tamaño en moliendas finas y ultrafinas y trabajan hasta unas pocas micras. La desventaja es la densidad: la cerámica pesa aproximadamente la mitad de lo que pesa el acero para el mismo diámetro, por lo que es posible que deba revisar la velocidad del molino o la carga de la bola cuando cambie. Nuestra gama de cerámica cubre el extremo más pequeño del espectro.
Señales de que el tamaño de su pelota es incorrecto
La fábrica suele avisarle antes que el laboratorio. Esté atento a estas señales:
- El producto se vuelve más grueso mientras que el consumo de energía se mantiene plano: las bolas más grandes son demasiado pequeñas para la alimentación
- Bolas rotas o aplanadas en la descarga: el tamaño superior es demasiado grande para la alimentación real o el material es demasiado blando
- Molienda excesiva y adelgazamiento, con carga circulante creciente: los medios son demasiado grandes para el tamaño objetivo
- La tasa de desgaste aumenta en gramos por tonelada de producto: los medios son demasiado blandos, demasiado pequeños o ambas cosas.
- El daño se concentra en el extremo de alimentación del revestimientos de molino : una carga de bola de gran tamaño está golpeando el caparazón
- La calidad del molido varía a las pocas semanas de una recarga: la dureza o el tamaño entregado ha cambiado
Pruebe el tamaño antes de comprometerse con él
El cálculo reduce el campo; un juicio lo resuelve. Una prueba de bola marcada es la forma más económica de obtener respuestas reales. Pesar y marcar una muestra de bolas, colocarlas en la carga, hacer funcionar el molino normalmente durante tres a seis semanas, luego recuperarlas y volver a pesarlas. Eso le da una tasa de desgaste en gramos por tonelada y le indica si las bolas se están desgastando uniformemente o se están rompiendo.
Ejecute el nuevo tamaño en un molino mientras un molino hermano permanece con la carga anterior. Realice un seguimiento del consumo de energía específico, P80, el rendimiento y el consumo de bolas en paralelo durante al menos un mes. Si el tamaño más fino es correcto, debería ver el mismo o mejor rendimiento con una energía específica más baja, sin un aumento en la rotura.
Dimensionar bolas con un proveedor que permanece con usted
Elegir una talla es la parte fácil. Conseguir un proveedor que pueda mantener ese diámetro, esa dureza y esa química lote tras lote es lo que mantiene estable un circuito año tras año.
Fabricamos medios de molienda en Ningguo, Anhui, en un sitio de 60.000 metros cuadrados con una capacidad anual de 50.000 toneladas. Nuestro equipo técnico incluye 25 ingenieros y dirigimos un instituto de investigación provincial dedicado a bolas de acero y medios de molienda, trabajando junto con universidades en nuevos desarrollos. Cada lote pasa por una inspección desde la materia prima hasta el producto terminado bajo nuestro sistema ISO 9001, por lo que las bolas que recibe en marzo se comportan como las que recibió en enero.
Si nos envía el tamaño de su alimentación, las dimensiones del molino, el índice de trabajo y la molienda objetivo, trabajaremos con usted para determinar el tamaño y le recomendaremos un cargo inicial en lugar de una estimación.
El tamaño de la bola es una de las pocas variables en un circuito de molienda que puede cambiar un lunes y ver los resultados el viernes. Comience con el tamaño de alimentación, verifique el cálculo con su molino, aumente o disminuya el número para determinar la dureza del mineral y confírmelo con una prueba. El número que sobrevive a ese proceso es el adecuado para su planta.
