陶瓷与矿石的降耗“协奏曲”——包钢巴润分公司使用纳米复合陶瓷球替代钢球纪实

  陶瓷在大众印象中是易碎品，与钢铁工业产品坚硬无比的特性形成鲜明对比。但在包钢巴润分公司，正在进行着一场陶瓷与铁矿石的“碰撞”实验。来自“瓷都”景德镇的纳米复合陶瓷球不但没有在两者的碰撞中粉碎，反而让铁矿粉粒度更均匀，尤为引人注目的是，球磨机能耗也因此降低超过一半以上。

  纳米复合陶瓷球作为细磨介质的应用探索，已在铜矿、钨矿、萤石矿等多类型矿石选矿作业中取得成效，但在包钢巴润分公司这类大型铁矿选矿设备上的试验应用尚属首次。自2023年初改用陶瓷球以来，包钢巴润分公司现场技术人员、操作人员边生产、边探索这一全新磨矿介质在包钢的整体落地应用。经过4个月的磨合，陶瓷球的优势逐渐显现。

  进入包钢巴润分公司选矿作业部的厂房大门，平台下摆放着许多磨矿用的钢球、钢锻和不一样的规格陶瓷球，该公司选矿作业部技术主办赵团结从袋中拿出一把陶瓷球，还从另一袋中拿出了此前使用的钢锻，将两者拿在手中，明显陶瓷球的重量要比钢锻轻的多。

  简单来说，球磨就是将矿石与磨矿介质放入一个超大滚筒中不断研磨。该公司3系列3段球磨机正是使用陶瓷球替代钢锻磨矿的设备，赵团结带着笔者径直走向了3段球磨机的控制柜，他指着操作主画面说，应用陶瓷球替代钢锻后，变化最明显的数值就是定子电流，降幅超过了50%。

  笔者一进厂房就对比过陶瓷球与钢锻的重量差异，相同重量的陶瓷球要比钢锻的数量更多。赵团结还向笔者介绍，陶瓷球表面硬度更高，与物料接触后产生的挤压磨削能力要比钢锻更强，以此来降低了球磨机的运行负荷，实现节能降耗。

  从钢锻转变为陶瓷球，开始一种全新的生产的基本工艺，对于现场技术人员、操作人员来说并不是一件容易的事，即便陶瓷球有诸多优势，也不是简单替换效果就能立竿见影。赵团结用手电向球磨机排矿口处内部照，与其他球磨机不同的是，这里增加了一个全封闭的篦子板，目的是防止陶瓷球随矿浆冲出。因为陶瓷球的直径从20毫米到30毫米有3个不一样的规格，而且陶瓷球会随着添加时间的变长，直径逐渐变小，为避免“跑球”现象，现场技术人员对球磨机进行了多项技术改造。

  赵团结从办公桌上的纸杯中拿出了最近回收到的最小的一颗陶瓷球，虽然还有待进一步验证，但是目前看来，陶瓷球的耐磨性能的确比钢锻更优。耐磨性能决定了陶瓷球在长期使用的过程中补加量的多少，在4个月试验中也验证了陶瓷球作为磨矿介质，消耗相较钢锻来说，是大幅度降低的。

  降低成本绝不能以牺牲质量为代价，要在保证质量提升的前提下实施精准降本，就必须要找到两者的融合点。赵团结说，选择纳米复合陶瓷球的应用不仅带来了巨大的能耗降幅，而且经过数月实验也证明其能让精矿粒度有所提升，能够稳定达标，而且应用陶瓷球后过磨现象减少，金属回收率也得到了进一步提升。

  节能降耗改造是钢铁工业绿色低碳发展过程中行之有效的措施之一。一颗小球虽然只改变了钢铁工业中某一个工序的生产方式，但是，做出更节能、更高效、更环保的选择，彰显了包钢集团推动绿色低碳发展的坚定决心。未来，包钢集团将会推动更多新材料、新技术、新设备的创新应用，坚定不移地，走好以生态优先、绿色发展为导向的钢铁企业高水平质量的发展新路子。

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