磨机的应用与发展

 

80年代末，由于磨机按比例放大仿真技术的应用和磨机制造技术的提高，以及无齿轮传动环形电机的使用，促使磨机进一步向大型化发展，磨机直径的变化对于磨矿作业过程有着明显变化，大型磨机通常具有较高的比破碎速率，并可以处理较粗粒级的物料，但是磨机直径过大时，会导致球荷死区增加，磨机增大处理能力的同时，也会降低矿料停留时间，阻碍了能量从球介质向矿粒的传递，从而导致单位容积产量下降，磨矿产品单位能耗增高，因此磨机的发展方向已由大型化向高效节能方向发展。

 

1、自磨、半自磨机

 

自磨、半自磨技术自从20世纪50年代在选厂得到使用以来，已经从一个有不断争议的技术，日益发展成为一个成熟可靠、不断应用的技术。自磨过程中，磨机中大于100mm的矿石起到作为研磨介质的作用，小于80mm大于20mm的矿石物料磨碎能力差，其本身也不易被大块的矿石物料所破碎，有时为了破碎此物料，往往会在磨机中加入占磨机容积4%～8%左右的钢球，提高了磨机的碎磨效率，因而出现了半自磨。半自磨机属于圆筒形磨机，重载荷、低转速、启动转矩大。现如今无论是新建扩建以及老厂的改造，几乎都要用到自磨、半自磨技术，自磨、半自磨技术由于省掉了两段破碎机以及筛分设备，简化了工艺流程，改善了操作条件，不仅减少了建厂的基建费用，而且还降低了生产运行成本，还有利于实现选厂的自动化。安徽铜都铜业公司所属的冬瓜山铜矿首次引进了瑞典Svedala集团生产的规格为8.53m×4.42m的半自磨机，驱动方式先进，控制系统完善可靠，取代了传统的破碎工艺，大大降低了基建难度及占地面积，也降低了生产中的维护强度和维护量，对选矿综合成本的降低发挥了至关重要的作用，2007年投入生产的昆明钢铁公司大红山铁矿选矿厂采用了芬兰Metro集团生产的8.53m×4.42m半自磨机，装载功率为5500kw，也取得了不错的经济效益。

 

2、球磨机

 

球磨机是一种传统的物料破碎装置，至今也已有一百多年的发展历史，现在仍然是固体物料细化制粉的重要设备，广泛用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、电力以及国防等工业部门，可对各种矿石及物料进行干式和湿式粉磨。近年来，球磨机的发展以节能降耗为重点，不断改进和完善磨机传动方式，研究开发新型衬板和磨矿介质，努力实现磨矿过程的自动化控制，在保证磨矿粒度的前提下提高磨机的处理能力和磨矿效率。经过众多科研人员不懈努力，现已取得显著成绩。

众所周知，球磨机的衬板是磨机能否实现高效、节能、降耗的关键零件，经过研发改进，取得了不错的进展。角螺旋衬板又称为节能衬板，采用此衬板后单位产量电耗下降10%～25%，磨机产量提高15%～20%，单位产量球耗下降10%～20%，同时还具有运转平稳、产品过粉碎少、噪音小等优点，特别适用于水泥生产中的碎磨作业；橡胶衬板是抗腐蚀、耐磨损的非金属材料衬板，与锰钢衬板相比具有质量轻、耗能低、产量高、噪音小等优点；在橡胶衬板基础上又发展起了复合型磁性衬板，这种衬板是靠磁力在衬板表面吸附一层磁性颗粒和介质碎片，形成保护层从而延长衬板使用寿命，这种衬板比普通锰钢衬板重量几乎要轻一半，而且可以直接吸附在磨机筒体内表面上，无需螺栓固定，大大减轻了安装维护的工作量，不仅降低了能耗，还提高了磨机处理量，本钢歪头山铁矿选矿厂使用了中国冶金矿冶总公司独创的悍马牌金属磁性衬板，产品细度提高了1.69%，磨机处理能力增加5.6%，节电7.14%，钢球消耗降低了10.37%，创造了巨大的经济效益；攀钢集团矿业公司密地选矿厂通过将磨机衬板改造为波形衬板，经过使用效果良好，使得球磨机台处理能力提高了3t左右，衬板单耗降低了0.005kg/t原矿，衬板使用周期也大大延长。

球磨机除在改进衬板形状和材质取得显著节能效果外，通过改变球磨机运转部位的传动方式也可以降低磨矿能耗，采用静压轴承或是动静混合轴承启动，就是有效措施之一。采用静动压轴承在启动时采用高压液压系统润滑，用高压油将球磨机筒体顶起，待启动运转后采用低压液压系统润滑，保证了球磨机中空轴径始终处于良好润滑状态，摩擦阻力小，启动电流低，从而降低了磨矿功耗，在青海省锡铁山铅锌厂使用的2.8×3.6QSG型球磨机，与传统磨机相比矿石处理能力提高7%～10%，单位钢耗下降了5%，经济效益可观。此外，减小磨矿介质球径、合理装球、改进操作、加强管理，积极研发与推广助磨剂等也可以不同程度的降低磨矿功耗。

 

3、棒磨机

 

棒磨机是在球磨机基础上发展起来的，具有加工技术可靠、投资少、辅助设备少、工艺流程简单等优点，使用中没有特别技术要求，可以和球磨机组成不同的粉磨流程。棒磨机主要靠磨棒的压力和磨力来磨碎矿石，当棒打击矿石时，首先打击较粗粒级的矿石，然后再对粒级较小的物料进行粉碎，棒与棒之间是线接触的，当棒沿着筒壁上升时，较粗粒级的矿粒夹杂其中，起到了棒条筛的作用，较细粒级的物料可以通过棒与棒之间的缝隙，有利于夹碎较粗粒级的物料，也使得较粗粒级的矿粒可以集中在磨矿介质打击的地方，因此棒磨机具有选择性磨矿的作用，产品粒度均匀，过粉碎较少。

 

4、立式螺旋搅拌磨矿机

 

立式螺旋搅拌破碎机是由长沙矿冶研究院研制成功的新型高效节能磨矿设备，其粉磨作用以研磨、剥离为主，以及少量的冲击和剪切作用，这样可以保持物料原有的晶格形状，充分利用能量有效研磨物料，因为在细磨和超细磨中，摩擦研磨磨矿是最有效的粉磨方式，现已应用于金属矿山的再磨或细磨作业中，湖南柿竹园有色金属尾矿的铁精矿再磨由立式搅拌磨矿机代替普通卧式球磨机后，磨矿粒度－38μm达到95.10%，铁精矿品位达到65.20%，提高了铁精矿品位，经济效益显著。

 

5、高速冲击粉碎机

 

高速冲击粉碎机是指围绕水平或垂直高速旋转的回转体（转子、锤子、叶片）给物料以强烈冲击的一种冲击式粉碎设备，国内矿山企业引进的日本细川一密特朗公司生产的CM高速冲击式超细粉磨机，已广泛应用于非金属超细粉碎，可将8mm以下物料一次粉碎至－10μm占70%以上，如配上分级设备，－10μm可以达95%。目前国内咸阳非金属研究所和瓦房店化工机械厂均生产该类装备，该设备可应用于滑石、粘土、重晶石、碳酸钙、云母、石墨等非金属的超细粉碎。