球磨机是选矿厂最常见的设备之一。在装有钢球的大型金属筒体内，通过矿石翻滚实现磨矿作用，这种作业方式能耗很高。事实上，矿山作业中的磨矿能耗成本占总能耗成本的很大比例。充分利用球磨机产能的一种方法是，将球磨机排料从溢流型改为格子型。这可以增加选矿厂的产量或降低产品粒度，从而提高收益，但做出磨机改型决定前，还有几个因素需要考虑。
磨机包括半自磨磨机和球磨机，其能耗约占整个矿山作业总能耗的60-70%。这些磨机配备高达20+MW的大型电机，以提供满足高产能所需的功率，将矿石研磨成合适细度，以利于从脉石中充分回收有用矿物。对矿山企业而言，不能有效利用磨机的装机功率意味产能损失。因为功率越小产能越少。因此，充分利用磨机及其装机功率至关重要，这样才能高效利用能源。
将球磨机从溢流型改为格子型，需要在磨机内部排矿端安装格子板。格子板使钢球留在磨机内部而矿浆可以通过，再由矿浆提升槽排出磨机。这与溢流型磨机不同，溢流型磨机矿浆和钢球均在磨机内部，直到矿浆液位达到排料端中空轴时溢出。
磨机功率
磨机的装机功率及其规格，是体现磨矿能力的一个关键指标。如果溢流型磨机在日常运行中没有充分利用其装机功率，这意味着在某种程度上如果允许使用额外能力，能够增加磨机产量或降低磨矿产品粒度。
将球磨机排料从溢流型改为格子型会增加功耗。因为使用格子板排料装置能够使磨机以较低的矿浆液位运转，不再需要涨至溢流所需液位。溢流型磨机中的高液位矿浆会在回转磨机的底部形成一种“矿浆池”现象。矿浆池跟提升中的物料产生平衡，电机转动磨机所需的扭矩减小，从而降低了功耗。而格子板排料配置几乎没有矿浆池效应。
依据磨机规格以及其他操作参数，格子型磨机功耗预计会增加10%到20%。中试试验和部分选厂的数据显示更高，功耗增加甚至可以高达25%。
如果一台磨机装机功率有富余，从溢流型改为格子型有助于提高产量或产出更细粒度的产品。
反之，如果磨机已经充分利用了其装机功率，仍然可以通过安装格子板排料装置和减少钢球充填量，实现降低磨矿介质成本的效果。
磨矿产品
对于因磨矿回路的产品粒度过粗而造成回收率降低，将球磨机由溢流型改为格子型是非常有益的，这可以增加磨机内部的破碎作用。与格子型磨机相比，溢流型磨机旋转时产生的底部矿浆池会形成缓冲垫，吸收钢球下落时的冲击能量，造成破碎率的降低。如果消除了矿浆池效应，钢球落下时没有缓冲，可以提高破碎率。
此外，溢流型磨机底部的矿浆池还会形成一个“死区”，导致部分矿浆滞留其中，这不仅使平均粒度的颗粒在磨机中的滞留时间变长，而且滞留时间的变幅也更大。中试试验表明，根据不同的磨机运行条件，溢流型磨机的矿浆滞留时间分布高达格子型磨机的3-4倍。滞留时间变幅大的缺点是，会导致磨机内细颗粒物因长时间研磨和磨蚀作用而过磨，增多下游工艺难以回收的细粉或细泥。尽管如此，与格子型磨机相比，其整体产品粒度分布还是相对较粗的。磨机产品中过多的细粉会降低回收率，这意味着收益的减少。
格子型磨机的破碎率更高且矿浆滞留时间更一致，比溢流型磨机的产品粒度更细、粒度分布更窄。这对于要求产品更细但因过磨作用产生矿泥而造成成本高昂的问题是非常有益的。
磨机产能
如前所述，矿浆在格子型磨机中的平均滞留时间比在溢流型磨机中的短。此外，格子型磨机的排矿速度快，且不受磨机给料速率影响。格子型磨机更短的物料滞留时间和更快的排料速度，加上更高的功率和改进的破碎率，意味着生产相同产品粒度时产量更高。
然而，磨机实际产能提升还取决于其他诸多因素，包括装机功率、矿石特性、给料和产品粒度、循环负荷以及其他操作参数等，在评估增产可能性时，应综合考虑这些因素。此外，产能还取决于最佳的格子板尺寸、有效开孔面积、相对径向定位和矿浆提升槽设计。格子板的设计影响着磨机的排料能力，应在溢流型磨机改造时仔细考虑。
改造成本
溢流型改为格子型通常利大于弊。对于需要提高磨矿回路性能的选矿厂，充分利用球磨机装机功率，可以提高处理量或产出更细粒度的产品，或两者兼备，从而提高产出、增加收入。然而，溢流型磨机改造的实际问题和成本投入也是需要认真考虑的重要因素，在实施改造之前一定要做好成本和效益分析。
将球磨机从溢流型改为格子型的相关成本涉及格子板排料装置的设计和改造，包括矿浆提升槽。此外，还需要分析更换磨损格子板和矿浆提升槽，以及相应停机维修有关的后续运营成本。
在某些选矿厂中，由于矿石粘性或设计原因造成的格子板堵塞、失效，可能会导致磨机意外停机维修，格子板开孔的高磨损率会导致磨矿介质损失而增加钢球消耗。此外，不是所有的球磨机都适合改造。
最后，正确设计的具有足够排料能力的矿浆提升槽非常重要，以确保不会因返流导致快速磨损而增加成本，也不会因磨机内矿浆滞留和池化效应而损失收益。
确定最佳方案
通过将球磨机从溢流型改为格子型来充分利用装机功率，通常能够提高磨机的小时处理量或产出更合适粒度的产品以增加总产量，进而提升收益。需要仔细权衡效益与改造施工、磨耗件和可能额外增加的停机维修等相关的成本，并考虑特定磨机改造的可操作性。
在提供球磨机改造的最佳解决方案时，可靠的磨机衬板供应商通常会考虑这些因素。对于适合改造的磨机，美卓可以提供改造前后的建模服务，以量化改造的工艺效益，然后设计满足要求的最佳排料布置，确保磨机运行可靠。
