(57)【要約】【課題】一定のボールミル操業期間の後に、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定をすることを不要とする、ボールミル内のボールの合計質量の管理方法を提供する【解決手段】所定の操業期間の開始に際してボールの一部を計測用ボールに置換して、該操業期間の経過後に該計測用ボールの一部を取り出し、該取り出された計測用ボールの磨耗量に基づいて該操業期間の経過後のボールミル内のボールの残量を推定し、該推定されたボールミル内のボールの残量に基づいて、前記操業期間の次の操業期間において、各操業時の直前の操業におけるボール磨耗量を推定し、該推定されたボール磨耗量に基づいてボールを追加することによりボールミル内のボールの合計質量を管理する。【選択図】図１
2008237962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールミル内に砕料とボールを投入して砕料を粉砕するボールミルの操業方法であって、所定期間の当初のボールミル内のボール合計量と該所定期間後のボールミル内のボール残量とから求められる該所定期間のボールの合計量の変化量、該所定期間に追加したボールの合計量、該所定期間の砕料の処理量、および、各操業時の直前の操業における砕料の処理量に基づいて、該直前の操業におけるボール磨耗量を推定し、該推定されたボール磨耗量に基づいてボールを追加することにより各操業時のボールミル内のボールの合計量を管理するに際して、所定の操業期間の開始に際してボールの一部を計測用ボールに置換して、該操業期間の経過後に該計測用ボールの一部を取り出し、該取り出された計測用ボールの磨耗量に基づいて該操業期間の経過後のボールミル内のボールの残量を推定し、該推定されたボールミル内のボールの残量に基づいて、前記操業期間の次の操業期間において、各操業時の直前の操業におけるボール磨耗量を推定し、該推定されたボール磨耗量に基づいてボールを追加することによりボールミル内のボールの合計質量を管理することを特徴とするボールミルの操業方法。
【請求項２】
前記直前の操業におけるボールの磨耗量を、前記所定期間のボールの合計量の変化量ΔＷ（ｋｇ）、前記所定期間に追加したボールの合計量ｎ（個）、前記所定期間の砕料の全処理量Ｍ（ｔ）、前記各操業時の直前の操業における砕料の処理量Ｍnより、下記式（１）により推定する請求項１に記載のボールミルの操業方法。
ｗｙn＝（ΔＷ＋ｎ×ｗ）／Ｍ×Ｍn  （１）
【請求項３】
前記次の操業期間において計測用ボールを投入し、該次の操業期間の計測用ボールの磨耗量から当該操業期間の経過後のボールミル内のボール残量を推定し、該推定されたボールミル内のボール残量に基づいて、さらに次の操業期間において各操業時の直前の操業におけるボール磨耗量を推定する請求項１に記載のボールミルの操業方法。
【請求項４】
前記操業期間の経過後のボールミル内のボール残量を推定するに際して、ボールおよび計測用ボールの平均質量ｗ（ｋｇ）、該操業期間の経過後に取り出された計測用ボールの平均質量ｗ0（ｋｇ）、該操業期間の当初のボールミル内のボール合計量Ｗ（ｋｇ）、該操業期間の経過後に計測したボールミル内のボール残量Ｗ0（ｋｇ）、該操業期間に追加されたボール数ｎ0（個）、該操業日の最終日における推定ボール磨耗量ｘｙn（ｋｇ）を算出し、下記式（２）により、当該ボールミルの推定係数α0を予め決定しておき、
（Ｗ×ｗ0／ｗ＋ｎ0×ｗ／２）×α0＋ｎ0×ｗ／２＝Ｗ0＋ｘｙn  （２）
前記操業期間の次の操業期間の経過後に、該次の操業期間の経過後の計測用ボールの平均質量ｗn（ｋｇ）、該次の操業期間に追加されたボール数ｎn（個）を算出し、下記式（３）により、該次の操業期間の経過後のボールミル内のボール残量（ｋｇ）を推定し、
Ｗn＝（Ｗ×ｗn／ｗ＋ｎn×ｗ／２）×α0＋ｎn×ｗ／２  （３）
該推定されたボールミル内のボール残量を、さらに次の操業期間におけるボール磨耗量の推定に利用する請求項１に記載のボールミルの操業方法。
【請求項５】
前記計測用ボールとして、質量のばらつきが０．７％以下である計測用ボールを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のボールミルの操業方法。
【請求項６】
前記計測用ボールとして、特定の印として穴が形成されているボールを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のボールミルの操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールミルの操業方法に関し、特に、鉄鋼および非鉄金属の鉱石等の粉砕処理を行なうボールミルにおいて、ボールミル内のボールの合計質量を管理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄鋼製錬および非鉄金属製錬においては、原料鉱石を粉砕処理するために、例えば、図１に斜視図を示すボールミル（オートフォールミル）が用いられている。粉砕処理は、円筒状のボールミル内に、原料鉱石を装入して、ボールを投入し、ボールミルを回転させることにより、ボールミル内のボールを持ち上げて落下させ、ボールの衝撃力やボールミル内の壁面の摩擦力などによって、原料鉱石を粉砕する。
【０００３】
ボールミルにおける粉砕効率は、様々な要素によって変動することが知られている。例えば、非特許文献１には、良好な粉砕効率を得るためには、ボールの装入量、原料鉱石のような砕料の充填率、ボールミルの回転数などの粉砕条件を調整する必要があることが記載されている。
【０００４】
一方、ボールミル内に投入されたボールは、操業の進行に伴って磨耗し、質量が減少する。よって、放置すれば粉砕条件が変動し、安定操業は困難となる。このようなボールの磨耗によりボールの合計質量が減少して、粉砕条件が変動することを抑制するためには、ボールミル内のボールの合計質量を一定に管理することが重要である。
【０００５】
実操業においては、例えば、日本国内の菱刈鉱山（鹿児島県菱刈町）から産出される原料鉱石は、約２０〜３０ｃｍの大きさであり、所定サイズである約数百μｍの微粉鉱にする必要がある。このような原料鉱石は、珪酸鉱すなわち石英質であり、非常に硬いため、ボールの磨耗も激しくなる。例えば、約１ヶ月程度で、各ボールの質量は半分程度近くまで減少する。そのため、ボールミル内のボールの合計質量を一定に管理することが、特に重要である。
【０００６】
ボールミル内のボールの合計質量を一定に管理する原理的な方法としては、ボールミル操業日の後に、ボールミル内のボールを全量取り出して、ボールの合計質量を測定し、磨耗によって減少した質量に見合う個数のボールを、翌日の操業前に追加するという方法がある。しかし、前述のような原料鉱石を粉砕処理する場合には、ボールミル内のボールの合計質量が約６ｔとなることが普通で、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定は重労働になるため、労働安全上の問題が発生する可能性がある。また、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定は、長時間を要する作業であるため、操業停止時間が長くなるというコスト上の問題もあり、実操業への適用は困難である。なお、通常使用するボール１個は、平均質量が約３．１５ｋｇ、質量のばらつきが約１００ｇ、直径が約９ｃｍである。
【０００７】
このため、従来、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定を、毎日ではなく、例えば１ヶ月という一定の期間ごとに実施している。その間は、操業当日の運転前に、前日の操業におけるボール磨耗量を次のように推定し、当該ボール磨耗量に相当するボールを追加している。
【０００８】
すなわち、前回のボールミル操業期間Ｔ0の終了後に、ボールの全量取出しおよび操業期間後のボールの合計質量Ｗ0（ｋｇ）測定を行い、当初のボール投入量Ｗ（ｋｇ）との差である操業期間Ｔ0におけるボールの合計質量の変化量ΔＷ（ｋｇ）、当該操業期間Ｔ0において追加投入したボールの個数ｎ、ボール１個の平均質量ｗ（ｋｇ）、当該操業期間Ｔ0における全鉱石処理量Ｍ（ｔ）を予め操業日誌により算出しておき、今回の操業期間Ｔnにおける前日の操業日Ｄnの鉱石処理量Ｍn（ｔ）から、前日の操業日Ｄnにおけるボール磨耗量ｗｙn（ｋｇ）を、下記式（１）により推定している。
【０００９】
ｗｙn＝（Δｗ＋ｎ×ｗ）／Ｍ×Ｍn  （１）
【００１０】
この式（１）により推定されたボール磨耗量ｗｙnに基づいて、操業当日の操業前に追加すべきボールの個数を換算し、ボールを追加した後に操業を開始している。
【００１１】
しかしながら、式（１）を用いてボール磨耗量ｗｙnを推定する方法では、推定により生ずる誤差を修正する必要のため、約１ヶ月ごとにボールミル操業を停止して、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定を実施する必要がある。なぜなら、式（１）では、ボールミル内のボールが、常に一定の割合で磨耗することを前提としているが、実際には、ボールミル内のボールは、必ずしも一定の割合で磨耗しないため、推定に誤差が発生し、約１ヶ月の操業期間後には、この誤差による影響が無視し得なくなるためである。
【００１２】
このため、約１ヶ月ごとにボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定の実施を繰り返さずに、式（１）に基づいてボールミル内のボールの合計質量の管理を約１ヶ月の操業期間を超えて継続した場合、ボールミル内のボールの合計質量に変動が生じてしまい、粉砕条件の変化が生じ、その結果、微粉鉱の産出量が低下するといった操業効率の悪化を招くという問題点がある。
【００１３】
以上の状況から、約１ヶ月という短いサイクルのボールミル操業期間ごとに、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定を必要とせずに、長期間にわたってボールミル操業の継続を可能とする、ボールミル内のボールの合計質量を管理する方法が、必要とされている。
【非特許文献１】粉体機器・装置ハンドブック（日刊工業新聞社発行、１９９５年５月３０日、初版１刷）ｐ１０１〜ｐ１０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、従来技術の問題点に鑑み、鉄鋼および非鉄金属の鉱石等の粉砕処理を行うボールミルにおいて、一定のボールミル操業期間の後に、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定をすることを不要とする、ボールミル内のボールの合計質量の管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、ボールミル内のボールの合計質量の管理方法について、鋭意研究を重ねた結果、質量のばらつきが小さく、しかも一定のボールミル操業期間の後に発見可能とするために特定の印をつけた計測用ボールを用意し、ボールミル内に投入する他のボールの一部と置き換え、任意のボールミル操業日に、計測用ボールの磨耗量を求めることにより、ボールミル内のボールの合計質量が推定可能であることを見出し、本発明を完成した。
【００１６】
本発明に係るボールミルの操業方法は、ボールミル内に砕料とボールを投入して砕料を粉砕するボールミルの操業方法であって、所定期間の当初のボールミル内のボール合計量と該所定期間後のボールミル内のボール残量とから求められる該所定期間のボールの合計量の変化量、該所定期間に追加したボールの合計量、該所定期間の砕料の全処理量、および、各操業時の直前の操業における砕料の処理量に基づいて、該直前の操業におけるボール磨耗量を推定し、該推定されたボール磨耗量に基づいてボールを追加することにより各操業時のボールミル内のボールの合計量を管理するに際して、所定の操業期間の開始に際してボールの一部を計測用ボールに置換して、該操業期間の経過後に該計測用ボールの一部を取り出し、該取り出された計測用ボールの磨耗量に基づいて該操業期間の経過後のボールミル内のボール残量を推定し、該推定されたボールミル内のボール残量に基づいて、前記操業期間の次の操業期間において、各操業時の直前の操業におけるボール磨耗量を推定し、該推定されたボール磨耗量に基づいてボールを追加することによりボールミル内のボールの合計量を管理することを特徴とする。
【００１７】
なお、前記直前の操業におけるボールの磨耗量は、従来方法と同様に、前記所定期間のボールの合計量の変化量ΔＷ（ｋｇ）、前記所定期間に追加したボールの合計量ｎ（個）、前記所定期間の砕料Ｍ（ｔ）、前記各操業時の直前の操業における砕料の処理量Ｍnより、下記式（１）により推定される。
【００１８】
ｗｙn＝（ΔＷ＋ｎ×ｗ）／Ｍ×Ｍn  （１）
【００１９】
本発明によれば、前記次の操業期間において計測用ボールを投入し、該次の操業期間の計測用ボールの磨耗量から当該操業期間の経過後のボールミル内のボール残量を推定し、該推定されたボールミル内のボールの残量に基づいて、さらに次の操業期間において各操業時の直前の操業におけるボール磨耗量を推定することができる。これをその後の各操業期間において繰り返すことにより、各操業期間ごとにボールミル内のボールの全量取出しおよびボール残量の測定を行うことを省略することができる。
【００２０】
前記操業期間の経過後のボールミル内のボール残量を推定する方法として、具体的には、最初の操業期間の経過後に、ボールおよび計測用ボールの平均質量ｗ（ｋｇ）、該操業期間の経過後に取り出された計測用ボールの平均質量ｗ0（ｋｇ）、該操業期間の当初のボールミル内のボール合計量Ｗ（ｋｇ）、該操業期間の経過後に計測したボールミル内のボール残量Ｗ0（ｋｇ）、該操業期間に追加されたボール数ｎ0（個）、該操業日の最終日における推定ボール磨耗量ｘｙn（ｋｇ）を算出し、下記式（２）により、当該ボールミルの推定係数α0を予め決定しておく。
【００２１】
（Ｗ×ｗ0／ｗ＋ｎ0×ｗ／２）×α0＋ｎ0×ｗ／２＝Ｗ0＋ｘｙn  （２）
【００２２】
前記操業期間の次の操業期間の経過後に、該次の操業期間の経過後の計測用ボールの平均質量ｗn（ｋｇ）、該次の操業期間に追加されたボール数ｎn（個）を算出し、下記式（３）により、該次の操業期間の経過後のボールミル内のボール残量（ｋｇ）を推定する。
【００２３】
Ｗn＝（Ｗ×ｗn／ｗ＋ｎn×ｗ／２）×α0＋ｎn×ｗ／２  （３）
【００２４】
この推定されたボールミル内のボール残量を、さらに次の操業期間におけるボール磨耗量の推定に利用することができる。
【００２５】
前記計測用ボールとして、質量のばらつきが０．７％以下である計測用ボールを用いることが好ましい。
【００２６】
また、前記計測用ボールとして、特定の印として穴が形成されているボールを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るボールミル内のボールの合計質量の管理方法により、重労働であるボールミル内のボールの全量取出しおよびボールの残量の測定を頻繁に行うことが不要となるだけでなく、ボールミルを長時間停止することなく、ボールミル内のボールの合計質量を一定に管理することが可能となり、安定した粉砕条件が維持できるので、その工業的な価値は極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明によるボールミル内のボールの合計質量の管理方法では、鉄鋼および非鉄金属の鉱石等の砕料に対する粉砕処理を行なうボールミルにおいて、投入したボールを継続して使用する複数のボールミル操業期間Ｔ0〜Ｔnにおいて、各操業期間ごとに計測用ボールを投入する。なお、各操業期間は約１ヶ月程度とすることが好ましい。該操業期間があまりにも長くなると（例えば、２ヶ月以上）、その間におけるボール磨耗量の推定の誤差がボールミル内のボール合計量の管理に影響を及ぼす可能性が生ずる。一方、該操業期間が短すぎると、作業が繁雑になる。
【００２９】
まず、最初のボールミル操業期間Ｔ0の後に、ボール磨耗量の代表値を考慮した下記式（２）における推定係数α0を決定する。
【００３０】
Ｗn＝（Ｗ×ｗn／ｗ＋ｎn×ｗ／２）×α0＋ｎn×ｗ／２  （２）
【００３１】
推定係数α0が決定されると、その後の操業期間においては、磨耗後の計測用ボールの平均質量と推定係数α0に基づき、その操業期間の経過後におけるボールミル内のボール残量を適確に推定することができる。よって、該ボールミル内のボール残量を実測することなく、その次の操業期間においては、該ボールミル内のボール残量の推定値に基づき、各操業時に、各操業時の直前の操業におけるボールミル内のボール磨耗量を推定することにより、ボールミル内のボールの合計量を適切に管理することができる。一般的には、各日ごとに操業が行われるので、各操業時の直前の操業は、各操業日の前日の操業であり、以下においては操業日単位で説明を行う。
【００３２】
このように、各操業期間ごとに計測用ボールにボールミル内のボールを代表させて、それらの磨耗の度合いの計測の対象とすることで、操業期間ごとの磨耗量の変化に基づくボールミル内のボールの合計量の推定に対する影響を、ボール残量を実測することなく、減少させることができる。
【００３３】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
【００３４】
（１）まず、最初のボールミル操業期間Ｔ0の当初において、ボールミルに入れるボールの一部に、特定の印をつけて、計測用ボールとする。
【００３５】
計測用ボールは、通常のボールと同様の形状、大きさのものを用意し、これに穴などの特定の印をつけ、取り出す際に他の通常のボールと容易に見極められれば、特定の印は任意のものを採用できる。例えば、砕料が鉱石等である場合、ボールは、鉄鋼（ＳＳ）製で、ボールの直径は９ｃｍ程度、平均質量が３．１５ｋｇ程度である。計測用ボールには、直径６〜７ｍｍ程度、深さ５ｃｍ程度の穴を一箇所設けることで、特定の印とすることができる。各操業期間が約１ヶ月程度である場合、ボールが磨耗されても、ボールの質量が半分以下になることはない。よって、操業期間経過後において、かかる特定の印が容易に発見できればよく、よって、操業条件等に基づいて、適切な形状および大きさの印を採用すればよい。
【００３６】
なお、計測用ボールは、各操業期間の開始ごとに投入され、前の操業期間において投入された計測用ボールはそのままボールミル内に存置されることから、各操業期間における計測用ボールを見分けられるように、上記特定の印を操業期間ごとに変更することが好ましい。しかしながら、例えば、各操業期間を１ヶ月程度とする場合には、ボールの質量減少は最初の半分程度以下であり、特定の印が同じ場合でも、例えば、ボールの質量が最初の半分以上あるものを選択すれば、適確に当該操業期間に関する計測用ボールを取り出すことはできる。
【００３７】
特定の印をつけるボールは、ボールミル操業の後に、ボールミル内から５個以上を見つけて回収することが可能な数だけ用意する。例えば、操業期間の最初にボールミルに投入するボールが約２０００個である場合、投入総数の２〜３％である約４０〜６０個、例えば、５０個について、計測用ボールと置換する。
【００３８】
計測用ボールは、質量のばらつきが０．７％以下、例えば、各ボールの平均質量が約３．１５ｋｇの場合には、約２２ｇ以下の範囲に抑えることが好ましい。質量のばらつきが０．７％を超えると、ボールミル内のボール残量の推定に対するその誤差の影響が大きくなる可能性があるため、好ましくない。
【００３９】
（２）その後、最初のボールミル操業期間Ｔ0における各ボールミル操業日Ｄn+1において、最初のボールミル操業期間Ｔ0より前の所定期間の操業期間Ｔにおけるボールの合計量の変化量ΔＷ（ｋｇ）、当該操業期間Ｔにおいて投入したボールの個数ｎ（個）、ボール１個の平均質量ｗ（ｋｇ）、当該操業期間Ｔにおける全鉱石処理量Ｍ（ｔ）を予め操業日誌により算出しておき、操業期間Ｔ0における前日の操業日Ｄnの鉱石処理量Ｍn（ｔ）から、前日の操業日Ｄnにおけるボール磨耗量ｗｙn（ｋｇ）を、下記式（１）により推定する。
【００４０】
ｗｙn＝（ΔＷ＋ｎ×ｗ）／Ｍ×Ｍn  （１）
【００４１】
各操業日の操業前に、これに基づき換算した個数の通常のボールを新たにボールミル内に追加することにより、ボールミル内のボール合計量を管理する。
【００４２】
なお、前記ボールの合計量の変化量ΔＷは、操業期間Ｔの当初のボール投入量と操業期間Ｔの経過後のボールミル内のボール残量の差により求められる。よって、式（１）におけるΔＷ＋ｎ×ｗは、該所定の操業期間Ｔにおいて、全鉱石を処理するのに消費されたボールの磨耗量の合計を示す。
【００４３】
操業期間Ｔ0の終了後、ボールミル内のボールの全量取出しおよびボール残量の測定を行い、得られたボールミル内のボールの残量Ｗ0（ｔ）、操業期間Ｔ0中に追加投入したボールの個数ｎ0、取り出した測定用ボールの平均質量ｗ0（ｋｇ）、ボール１個の平均質量ｗ（ｋｇ）、および、操業期間Ｔ0の当初のボールミル内のボール合計量（最初のボールミルへのボールの投入量）Ｗ（ｋｇ）、操業期間Ｔ0の最終日Ｄnにおける推定ボール磨耗量ｗｙn（ｋｇ）から、下記式（２）により推定係数α0を求める。
【００４４】
（Ｗ×ｗ0／ｗ＋ｎ0×ｗ／２）×α0＋ｎ0×ｗ／２＝Ｗ0＋ｗｙn  （２）
【００４５】
なお、式（２）中の推定係数α0を導入したことが本発明のひとつの特徴であり、詳細は明らかではないが、本発明者らは、当該操業中にミル内にあるボールの受ける磨耗の影響を次のように考えている。
【００４６】
操業開始時のボール全量Ｗについては、推定ボールの重量減少率ｗ0／ｗと推定係数α0の影響を受けるものと考えた。
【００４７】
また、操業期間中に投入されたボールについては、操業期間の初期に投入されたボールは磨耗程度が大きく、操業期間の終期に投入されたボールは磨耗程度はほとんど無いため、平均的に考慮すれば操業期間中に投入されたボールの半数は推定係数α0の影響を受け、残りの半数は推定係数α0の影響を受けないものと考えた。
【００４８】
式（２）の左辺は、上記のように、当該操業中にミル内にあるボールの受ける磨耗の影響を考慮し、また、当該操業期間が終了した際に最終日の磨耗分については補充したものとして、推定係数α0の中に取り込むように考慮している。
【００４９】
すなわち、（２）の左辺は、実測された推定ボールの重量減少率と、期間中に投入されたボールの操業期間に応じた磨耗程度とが考慮されており、右辺において操業期間Ｔ0の最終日Ｄnにおけるボール残量Ｗ0と推定ボール磨耗量ｗｙn（ｋｇ）の合計と一致するものと考えている。
【００５０】
（３）その後、最初のボールミル操業期間Ｔ0と同様にして、各操業期間Ｔnを実施する。各操業期間の初日には、同様に、計測用ボールを５０個を一般のボールに置き換えて投入する。
【００５１】
２回目の操業期間Ｔ1（ｎ＝１）においては、最初の操業期間Ｔ0で得られたデータを用いて、前記式（１）により推定した各操業日前日の磨耗量ｘｙnを推定し、対応する量のボールを各操業日ごとに追加する。
【００５２】
その後、操業期間Ｔ1の経過後、ボールミル内から計測用ボールを５個以上取り出し、その平均質量ｗ1（ｋｇ）を測定する。また、操業期間Ｔ1中における全鉱石処理量Ｍ1（ｔ）、追加投入したボールの合計個数ｎ1（個）を操業日誌から算出する。
【００５３】
次に、下記式（３）に、前記式（２）により求められた推定係数α0を代入することにより、該操業期間Ｔ1に関するボールミル内のボール残量Ｗ1（ｋｇ）を推定する。
【００５４】
Ｗn＝（Ｗ×ｗn／ｗ＋ｎn×ｗ／２）×α0＋ｎn×ｗ／２  （３）
【００５５】
この推定されたボールミル内のボール残量Ｗ1（ｋｇ）とボールミル内に当初に投入されたボールの初期合計量Ｗ（ｋｇ）との関係から、操業期間Ｔ1におけるボールの磨耗量（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ1）が求められる。
【００５６】
よって、３回目の操業期間Ｔ2（ｎ＝２）以降の各操業においては、このように前の操業期間について求められたボールの合計量の変化量ΔＷの推定値を利用して、前記式（１）に必要なデータを入れることで、各操業日における、前日のボール磨耗量を推定することが可能となる。
【００５７】
なお、操業期間Ｔ2以降の各操業期間においても、開始日に計測用ボールを必要数投入し、最終日に必要数取り出して、同様にその操業期間におけるボールミル内のボール残量を算出し、そのデータをその次の操業期間におけるボールミル内のボール合計量の管理に利用する。
【００５８】
以上、詳細に説明したとおり、本発明のボールミル内のボール合計量の管理方法により、一定のボールミル操業期間の後に、ボールの全量取出しおよびボール残量の測定が不要となる。また、本発明においては、ボールミル操業中におけるボール磨耗量の代表値を考慮しているため、安定した粉砕条件を維持したままで、ボールミル操業を実施することが可能となる。
【００５９】
また、長期間にわたる操業の継続により、仮に粉砕条件が変動し、操業効率が低下した場合においても、ボールミル内のボールを全量取り出し、ボール残量を実測して、前記（２）の手順を行うことにより、推定係数α0を再決定することにより、修正が可能である。あるいは、１〜２年に１回の頻度で、積極的に推定係数α0の再決定を行うことにより、本発明の効果を高く維持することができる。
【実施例】
【００６０】
本発明のボールミル内のボールの合計質量を管理する方法により、実操業を行った実施例を以下に示す。ボールミルとしては、図１に示すオートフォールミル（大塚鉄工株式会社製）を用いた。ボールミルの幅は１．３５ｍ、直径は４．３ｍであり、回転数は１４．３ｍｉｎ-1である。
【００６１】
最初のボールミル操業期間において、以下の（１）〜（４）を行い、推定係数α0を決定した。
【００６２】
（１）まず、最初のボールミル操業期間Ｔ0において、最初のボールミル操業日に、ボールミル内のボールの合計質量Ｗが６０００ｋｇとなるように、通常のボールを用意した。ボールは、鉄鋼（ＳＳ）製であり、各ボールの平均直径は約９ｃｍであり、ボールの平均質量ｗは３．１５ｋｇであった。また、同様に、鉄鋼（ＳＳ）製で、直径は約９ｃｍ程度であり、平均質量ｗが３．１５ｋｇであり、ばらつきが平均質量ｗの０．６３％にあたる約２０ｇであり、直径０．６〜０．７ｍｍ、深さ５ｃｍの穴が一箇所形成された計測用のボール５０個を用意し、他のボールの一部と置き換えた後、合計質量Ｗを維持したまま全量（約１９００個）をボールミル内に投入した。
【００６３】
（２）その後、最初のボールミル操業期間Ｔ0における各ボールミル操業日Ｄn+1において、最初のボールミル操業期間Ｔ0より前の所定期間の操業期間Ｔにおけるボールの合計質量の変化Δｗ（ｋｇ）、当該操業期間Ｔにおいて投入したボールの個数ｎ（個）、ボール１個の平均質量ｗ（ｋｇ）、当該操業期間Ｔにおける全鉱石処理量Ｍ（ｔ）を予め操業日誌により算出しておき、操業期間Ｔ0における前日の操業日Ｄnの鉱石処理量Ｍn（ｔ）から、前日の操業日Ｄnにおけるボール磨耗量ｗｙn（ｋｇ）を、下記式（１）により推定した。なお、Δｗは１，０７４ｋｇ、ｎは６３１個、ｗは３．１５ｋｇ、Ｍは９，６１５ｔであった。
【００６４】
ｗｙn＝（Δｗ＋ｎ×ｗ）／Ｍ×Ｍn  （１）
【００６５】
Ｍnは、操業日ごとに変化するが、例えば、前日の操業日Ｄnの鉱石処理量Ｍnが  ２７４．９ｔであったときは、ｗｙnは８７．６ｋｇとなり、これにより換算した２８個のボールを、新たにボールミル内に追加した上で、当日の操業を開始した。操業期間Ｔ0においては、各操業日に同様の作業を繰り返した。操業期間Ｔ0は３３日間であった。
【００６６】
操業期間Ｔ0の経過後、ボールミル内から計測用ボールを５個取り出したところ、その平均質量ｗ0は１．７９８（ｋｇ）であった。また、操業期間Ｔ0中における全鉱石処理量Ｍ0は、９，０７４．８（ｔ）であり、追加投入したボールの合計個数ｎ0は、８９０（個）であった。
【００６７】
なお、計測用ボールについては、ボールミル操業中においても印となる穴がなくならず、容易に発見することができた。上記の形状および大きさの穴を特定の印とすることで、十分にその機能を発揮した。
【００６８】
その後、ボールミル内のボールの全量取出しおよびボールの残量の測定を行い、得られたボールミル内のボールの残量Ｗ0（ｋｇ）、追加投入したボールの個数ｎ0（個）、回収された計測用ボールの平均質量ｗ0（ｋｇ）、ボール１個の平均質量ｗ（ｋｇ）、および、最初に投入されたボールの合計質量Ｗ（ｋｇ）、２０１．６ｗｙ（ｋｇ）から、下記式（２）により、推定係数α0を求めた。なお、Ｗ0は、４６３６ｋｇであった。
【００６９】
（Ｗ×ｗ0／ｗ＋ｎ0×ｗ／２）×α0＋ｎ0×ｗ／２＝Ｗ0＋ｘｙ  （２）
【００７０】
当該ボールミルの推定係数α0は、０．７１１９となった。
【００７１】
（３）その後、最初のボールミル操業期間Ｔ0と同様にして、順次、操業期間Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3の操業を実施した。Ｔ1は３０日間、Ｔ2は３１日間、Ｔ3は３０日間であった。各操業期間の初日には、計測用ボールを５０個を一般のボールに置き換えて投入した。
【００７２】
まず、操業期間Ｔ1においては、操業期間Ｔ0で得られたデータを用いて、前記式（１）により推定した各操業日前日の磨耗量ｘｙnを推定し、対応する量のボールを追加した。
【００７３】
その後、操業期間Ｔ1の経過後、ボールミル内から計測用ボールを５個取り出したところ、その平均質量ｗ1は１．０２６（ｋｇ）であった。なお、操業期間Ｔ0の当初おいて投入された計測用ボールも混入していたが、質量が半分以上あるものを選択し、操業期間Ｔ1の当初に投入された計測用ボールと判断した。操業期間Ｔ1中における全鉱石処理量Ｍ1は、８，２５３．７ｔであり、追加投入したボールの合計個数ｎ1は、１１６２個であった。ボールミル内のボールの全量取出しおよびボールの残量の測定は行わなかった。
【００７４】
下記式（３）に、ボールミルの推定係数α0として求められた数値０．７１１９を代入することにより、下記式（４）として、操業期間Ｔ1（ｎ＝１）に関するボールミル内のボールの残量（推定量）Ｗ1を求めた。
【００７５】
Ｗn＝（Ｗ×ｗn／ｗ＋ｎn×ｗ／２）×α0＋ｎn×ｗ／２  （３）
【００７６】
Ｗ1＝（Ｗ×ｗ1／ｗ＋ｎ1×ｗ／２）×０．７１１９＋ｎ1×ｗ／２  （４）
【００７７】
その結果、操業期間Ｔ1におけるボールの磨耗量（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ1）は、１４７５ｋｇであった。
【００７８】
その後、同様にして、操業期間Ｔ2、Ｔ3の操業を順次実施した。操業期間Ｔ2においては、Ｔ1において得られたボールミル内のボール残量の推定値を用い、操業期間Ｔ3においては、Ｔ2において得られたボールミル内のボール残量の推定値を用い、前記式（１）により推定した各操業日前日の磨耗量ｘｙnを推定し、対応する量のボールを各操業日において追加した。
【００７９】
操業期間Ｔ2の経過後、ボールミル内から計測用ボールを５個取り出したところ、その平均質量ｗ2は１．０８１ｋｇであった。操業期間Ｔ2中における全鉱石処理量Ｍ2は、８，５２８．６ｔであり、追加投入したボールの合計個数ｎ2は、１，１５８個であった。また、操業期間Ｔ3の経過後、ボールミル内から計測用ボールを５個取り出したところ、その平均質量ｗ3は１．１８９ｋｇであった。操業期間Ｔ3中における全鉱石処理量Ｍ3は、８，２５３．２ｔであり、追加投入したボールの合計個数ｎ3は、１，０８９個であった。
【００８０】
同様に、下記式（３）に、ボールミルの推定係数α0として求められた数値０．７１１９を代入することにより、操業期間Ｔ2（ｎ＝２）および操業期間Ｔ3（ｎ＝３）に関するボールミル内のボールの残量（推定量）Ｗ2、Ｗ3をそれぞれ求めた。その結果、操業期間Ｔ2におけるボールの磨耗量（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ2）は、１４１４ｋｇであり、操業期間Ｔ3におけるボールの磨耗量（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ3）は、１４５０ｋｇであった。
【００８１】
本実施例において、推定した摩耗量の合計、操業後に追加したボールの個数、および得られた微粉鉱の品質の検査結果を、表１に示す。
【００８２】
【表１】
2008237962.tif 000003
【００８３】
本発明の方法によって、操業期間経過後のボールミル内のボールの全量取出しおよびボールの残量を実測することなく、ボールミル内のボールの残量を推定し、この数値に基づいて各操業日において追加するボールの個数を決定することにより、ボールミル内のボールの合計質量を管理して操業したが、品質トラブルの発生はなく、粉砕条件を一定に保つことができた。
【００８４】
また、操業期間Ｔ1以降の操業においては、ボールの全量取出しおよびボールの合計質量の測定という重労働作業が不要となり、ボールミル操業の安全性が向上し、さらには、当該測定作業のためにボールミル操業を長時間停止することが不要となり、効率的なボールミル操業を連続的に実施することができた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】ボールミルを示す斜視図である。
【図１】
2008237962.tif 000004