科创中国

陶瓷在大众印象中是易碎品的代表，与钢铁工业产品坚硬无比的特性形成鲜明对比。但在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在两者的碰撞中粉碎，还让铁矿粉粒度更均匀，尤为引人注目的是，球磨机能耗水平因此降幅超过一半以上。

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，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落地应用，经过四个月的磨合，陶瓷球的优势也逐渐显现。

进入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、钢锻和不同规格陶瓷球，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实验前使用的钢锻，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。三系列三段球磨机正是使用陶瓷球替代钢锻磨矿的设备，赵团结带着记者径直走向了三段球磨机的控制柜，他指着操作主画面的定子电流一项说，应用陶瓷球替代钢锻后，变化最为明显的数值就是定子电流，降幅超过了50%。

图左至右依次是

钢锻、30mm、25mm、20mm陶瓷球

记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，而且赵团结还向记者介绍，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，从而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，目的其实很简单，就是防止陶瓷球随矿浆冲出。因为陶瓷球的的直径从20毫米到直径30毫米有三个不同规格，而且陶瓷球会随着添加时间消耗直径变小，为了防止“跑球”现象，现场技术人员对球磨机进行了多项技术改造。

图左是未使用的陶瓷球

图右是实验使用后的陶瓷球

在赵团结的办公室中，他从办公桌上纸杯中拿出了最近回收到最小的一颗陶瓷球，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为优秀。耐磨性能决定了陶瓷球在长期使用过程中补加量的多少，在四个月试验中也验证了陶瓷球作为磨矿介质，消耗相对钢锻大幅降低。

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，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对精矿粒度有所提升，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最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，坚定不移走好以生态优先、绿色发展为导向的钢铁企业高质量发展新路子。

（来源：包钢集团）

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