高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工中的應(yīng)用研究

摘 要：在多年的實(shí)踐中，高壓輥磨機(jī)一直是鐵礦石加工的常規(guī)設(shè)備，尤其在鐵礦石的破碎工作中，由于高壓輥磨機(jī)的單機(jī)產(chǎn)量較高、可靠性高以及性價(jià)比較高等特點(diǎn)，在業(yè)界被廣泛的使用。文章將針對(duì)高壓輥磨機(jī)的特點(diǎn)以及原理，深入分析高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工中的優(yōu)缺點(diǎn)，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：高壓輥磨機(jī)；碎磨工藝；鐵礦石：工業(yè)應(yīng)用

高壓輥磨機(jī)自上世紀(jì)八十年代引入中國(guó)以來(lái)，已然成為鐵礦石加工產(chǎn)業(yè)的中流砥柱。高壓輥磨機(jī)最初只應(yīng)用于水泥工業(yè)領(lǐng)域，但隨著性能的不斷提高，關(guān)鍵工藝技術(shù)的成熟，高壓輥磨機(jī)開(kāi)始朝著大型化與自動(dòng)化的趨勢(shì)不斷發(fā)展，使其在鐵礦石加工以及碎磨方面取得突破性的進(jìn)展，文章將從高壓輥磨機(jī)工作原理入手，通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，深入研究高壓輥磨機(jī)在破碎加工方面的應(yīng)用，從而促進(jìn)其應(yīng)用效果。

1 高壓輥磨機(jī)的工作原理

1.1 層壓粉碎理論

高壓輥磨機(jī)主要有機(jī)架、高壓工作輥、液壓系統(tǒng)組成，能夠處理品力度較細(xì)的鐵礦石，利用工作輥，在產(chǎn)生強(qiáng)大的測(cè)量壓力，將鐵礦石推向一起，利用相互接觸在一起的群體顆粒，在高壓工作輥縫隙中間形成群體粉碎。在傳統(tǒng)的高壓輥磨機(jī)的研究中，研究論題多集中于顆粒物的壓碎方面，缺乏物料層中存在的破碎行為，這大大限制了高壓輥磨機(jī)的發(fā)展。[1]在長(zhǎng)期的研究中，高壓輥磨機(jī)的工作性能得不到突破，因此在上世紀(jì)九十年代，關(guān)于高壓粉碎的理論陷入了瓶頸。但隨著科技的發(fā)展，關(guān)鍵工藝的成熟，高壓輥磨機(jī)能夠在雙重高壓工作輥的作用下，實(shí)現(xiàn)壓實(shí)與粉碎。一方面，這種新型的高壓輥磨機(jī)的單位產(chǎn)量較高，因此給相關(guān)企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，由于能夠處理鐵礦石的細(xì)粒，因此提高了高壓輥磨機(jī)的物料處理能力，從而提升了高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工作業(yè)中的應(yīng)用能力。

1.2 高壓輥磨機(jī)的工作流程

高壓輥磨機(jī)有兩個(gè)高壓工作輥，其中一個(gè)負(fù)責(zé)把物料堆在一起，另一個(gè)工作輥則是移動(dòng)滾，在不斷的小幅度移動(dòng)中，對(duì)物料進(jìn)行均勻的粉碎。作用力通過(guò)震動(dòng)，均勻的將破碎腔內(nèi)的鐵礦石研磨成顆粒，從而在反復(fù)的破碎作用中，提高鐵礦石細(xì)粒的品質(zhì)。[2]除此之外，除了工作輥直接作用于顆粒表面，顆粒之間也產(chǎn)生一定的壓力，從而形成一個(gè)輥面。由于提高了鐵礦石的細(xì)粒級(jí)別，因此許多礦物廠提高了高壓輥磨機(jī)的投資力度。

2 高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工中的應(yīng)用

高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在鐵礦石破碎中的應(yīng)用，由于高壓輥磨機(jī)的高超的性能，使其在細(xì)碎以及超細(xì)碎鐵礦處理中，得到充分的發(fā)展，并促進(jìn)了傳動(dòng)輥軸等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，從而提高我國(guó)鐵礦石的整體處理水平。

2.1 國(guó)外的鐵礦石加工中的應(yīng)用

在國(guó)外，由于鐵礦工業(yè)化水平較高，因此高壓輥磨機(jī)應(yīng)用具有悠久的歷史，早在1989年，對(duì)高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用就擁有十多年的歷史。在美國(guó)俄亥俄州的馬克西姆集團(tuán)，在上世紀(jì)的七十年代，安裝了全世界第一臺(tái)高壓輥磨機(jī)，隨著與其他設(shè)備的配合逐漸形成模式化，因此被用于鐵礦的精處理工作，但由于耗能過(guò)高，因此始終未被投入大規(guī)模的生產(chǎn)作業(yè)，只作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。[3]到了本世紀(jì)初，巴西淡水股公司購(gòu)置了三臺(tái)單位功耗為1.55kWh/，t的高壓輥磨機(jī)，并在其分廠投入作業(yè)。美國(guó)丹倫鐵礦公司，采用德國(guó)生產(chǎn)的RP630/17-1400高壓輥磨機(jī)，在性價(jià)比上遠(yuǎn)超美國(guó)市面上銷(xiāo)售的高壓輥磨機(jī)，導(dǎo)致高壓輥磨機(jī)大批從外國(guó)引進(jìn)的現(xiàn)象，促成了高壓輥磨機(jī)的廣泛應(yīng)用。同時(shí)，隨著高壓輥磨機(jī)處理能力的不斷提高，因此在細(xì)碎領(lǐng)域中，也得到了充分的發(fā)展，被業(yè)內(nèi)的大部分企業(yè)所認(rèn)可。至此，高壓輥磨機(jī)在美國(guó)迅速崛起，經(jīng)過(guò)幾代人的研究，驅(qū)動(dòng)功率越來(lái)越大，單位能耗越來(lái)越小，因此高壓輥磨機(jī)在鐵礦加工處理方面擁有不可替代的作用，這一點(diǎn)在高壓輥磨機(jī)占有美國(guó)市場(chǎng)份額中有所體現(xiàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，美國(guó)鐵礦石粉碎領(lǐng)域百分之八十以上的工作由高壓輥磨機(jī)完成。

2.2 國(guó)內(nèi)的鐵礦石加工中的應(yīng)用

相比國(guó)外等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)對(duì)高壓輥磨機(jī)工業(yè)應(yīng)用的起步較晚，尤其在鐵礦石加工領(lǐng)域中，高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用更是短短的十年歷史。在本世紀(jì)初，武漢鋼鐵廠引進(jìn)了我國(guó)第一臺(tái)輥徑為1500mm，輥寬為2900mm的高壓輥磨機(jī)，并且首次投入鐵礦石處理作業(yè)，給鐵精礦的給料工作提供了預(yù)處理。經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)以及研究，終于在該年年底投入生產(chǎn)，在高壓輥磨機(jī)的幫助下，武漢鋼鐵廠的鐵礦顆粒品質(zhì)明顯提高，同比市面上的鐵礦石顆粒產(chǎn)品，使用高壓輥磨機(jī)破碎處理的鐵礦石擁有不俗的表現(xiàn)，因此在該廠迅速擴(kuò)展了高壓輥磨機(jī)的使用規(guī)模，不管在占地面積上，以及資金的投入上都是不遺余力的。不但提高了該廠鐵礦石精處理水平，還在經(jīng)濟(jì)效益上，遠(yuǎn)超沒(méi)有使用高壓輥磨機(jī)的企業(yè)。隨后，山東黃金集團(tuán)昌邑鐵礦廠也迅速跟進(jìn)，引進(jìn)了三臺(tái)由瑞典生產(chǎn)的高壓輥磨機(jī)，其入料顆粒度小于30mm，因此能夠用于細(xì)碎的磨礦作業(yè)，在節(jié)能方面也有著顯著的效果。[4]山東黃金集團(tuán)引入的高壓輥磨機(jī)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在三段一閉路的破碎工藝，能夠提高泥沙含量較多的鐵礦石磨礦作業(yè)，并且同比業(yè)界的鋼耗量，使用該高壓輥磨機(jī)的山東黃金集團(tuán)可以有效的控制鐵礦磨礦作業(yè)的能耗指標(biāo)，平均單位能耗能節(jié)省百分之六十左右，每噸原礦的加工處理，該廠能夠節(jié)省十元左右。至此，我國(guó)大部分鐵礦山作業(yè)都陸續(xù)的引入了高壓輥磨機(jī)，并且在不斷的使用中，各公司積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，都相繼進(jìn)行自主研發(fā)，不但在邊料的循環(huán)工藝上，取得了突破性的進(jìn)展，還將球磨產(chǎn)量提高了百分之五十左右，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。

2.3 高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

相比傳統(tǒng)的破碎機(jī)，高壓輥磨機(jī)在性能以及能耗上有許多優(yōu)勢(shì)。例如，在鐵礦石的精處理中，使用高壓輥磨機(jī)能比常規(guī)的破碎機(jī)在磨礦的單位能耗上面，降低百分之二十。由于單位磨礦作業(yè)較為集中，因此高壓輥磨機(jī)比傳統(tǒng)破碎機(jī)在總功率上減少百分之三十左右，這對(duì)后續(xù)鐵礦石加工處理也產(chǎn)生積極作用。在鐵礦石產(chǎn)品顆粒度方面，高壓輥磨機(jī)也具有良好的表現(xiàn)，能夠保證鐵礦石產(chǎn)品的品質(zhì)，同時(shí)由于配件的不斷改良，高壓輥磨機(jī)已經(jīng)徹底解決了耐磨的問(wèn)題，在單位磨礦作業(yè)中，高壓輥磨機(jī)耐磨損性也大大的提高。[5]同時(shí)，針對(duì)泥漿比例較高的鐵礦石加工，高壓輥磨機(jī)也能輕易勝任，使用自磨流程是應(yīng)對(duì)易碎鐵礦石的最佳途徑，也是避免磨礦效率的一個(gè)重要手段，通過(guò)將圓錐破碎機(jī)加裝在高壓輥磨機(jī)上，能夠規(guī)避頑石的惡性循環(huán)的問(wèn)題，從而提升高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工工作中的效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工領(lǐng)域的推廣，以及磨礦工藝的不斷成熟，高壓輥磨機(jī)在其他領(lǐng)域中也得到了充分的應(yīng)用。我國(guó)鐵礦石資源儲(chǔ)量大，分布較廣，遇到的問(wèn)題也呈現(xiàn)多樣化，因此提高高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用能力，就是提高我國(guó)鐵礦石處理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建遠(yuǎn)，黃瑛彩.高壓輥磨機(jī)在礦物加工領(lǐng)域的應(yīng)用[J].金屬礦山，2010，6：1-8.

[2]王琳.高壓輥磨機(jī)在鐵礦石加工中的應(yīng)用[J].化工礦物與加工，2012，10：36-38.

[3]馬斌杰，游維，崔長(zhǎng)志.高壓輥磨機(jī)在鐵礦石超細(xì)碎中的應(yīng)用前景[J].礦山機(jī)械，2010，7：39-40.

[4]張建文，張國(guó)旺，肖驍.高壓輥磨機(jī)碎磨工藝及其在鐵礦石粉碎中的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2015，9：1-4.

[5]王薛芬.高壓輥磨機(jī)在鐵礦石破碎方面的應(yīng)用[A].中國(guó)冶金礦山企業(yè)協(xié)會(huì)礦山技術(shù)委員會(huì)、金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心、國(guó)家固體廢物處理與處置工程技術(shù)研究中心[C].2009：3.