(河南理工大學(xué)/陳俊濤,于海選,張乾龍,楊露,韓躍新)高壓輥磨機(以稱(chēng)輥壓機)是一種新型節能粉碎設備,1985年在德國Krupp Polysius公司問(wèn)世,并很快在水泥原料粉碎中推廣應用。近年來(lái)隨著(zhù)輥面磨損問(wèn)題逐步得到克服和解決,其在礦物加工領(lǐng)域的應用已逐漸擴大。目前,高壓輥磨機在鐵礦石加工領(lǐng)域應用的較多,在鋁土礦加工領(lǐng)域則較少應用。因此,有必要對高壓輥磨機在鋁土礦加工領(lǐng)域應用進(jìn)行深入的研究,以拓寬高壓輥磨機的應用范圍,同時(shí)降低鋁土礦加工的能耗。
北京礦冶研究總院與山東鋁業(yè)公司合作,在山東鋁業(yè)公司氧化鋁廠(chǎng)的鋁土礦粉碎中采用了洛陽(yáng)礦山機器廠(chǎng)用引進(jìn)技術(shù)制造的RPV100-63型輥壓機進(jìn)行了開(kāi)路粉碎試驗,取得了較理想的效果。趙勇從輥壓機的主要影響因素(物料的粒度、壓力、輥壓機的轉速和含水量)對輥磨機產(chǎn)率和能耗的影響進(jìn)行了分析。
高壓輥磨機的粉碎工藝主要包括開(kāi)路工藝和閉路循環(huán)工藝。由于“邊緣效應”的存在,開(kāi)路破碎基本上不被采用。本文采用實(shí)驗室高壓輥磨機對鋁土礦進(jìn)行了粉碎試驗,主要探討了閉路循環(huán)工藝對高壓輥磨機碎效果的影響。
1.試驗
1.1 試驗原料及主要設備
試驗用鋁土礦取自山西省孝義市興安化工有限公司。
CLMΦ250×100型實(shí)驗室高壓輥磨機(成都利君實(shí)業(yè)股份有限公司);PEX-150×250型顎式破碎機(重慶市龍建機械制造有限公司);RK/ZS-Φ200型標準振篩機(武漢洛克粉磨設備制造有限公司)。
1.2 試驗方法
將鋁土礦樣經(jīng)顎式破碎機粗碎后,使用實(shí)驗室高壓輥磨機進(jìn)行粉碎試驗,每次試驗鋁土礦樣質(zhì)量為20 kg。高壓輥磨機輥速為15 r/min,礦樣水分為0.4%,工作壓力取11 Mpa。
邊料循環(huán)破碎工藝是指利用分料板分出一定比例的邊料與新給料合并進(jìn)入高壓輥磨機再壓,關(guān)鍵參數為分出邊料與中料的比例,試驗主要針對分出邊料比例(機械比)為40%、30%時(shí)進(jìn)行試驗。閉路循環(huán)粉碎是指將所有的輥壓產(chǎn)品使用格篩篩分后,篩上產(chǎn)品與新給料合并進(jìn)入高壓輥磨機再壓,關(guān)鍵參數為格篩尺寸,格篩的篩孔尺寸為3.2 mm。
將第1次粉碎后的物料用篩孔尺寸為3.2 mm的篩子全部過(guò)篩,篩上物與新礦樣混合后再加入到高壓輥磨機進(jìn)行第2次粉碎,第1次粉碎后的篩下物進(jìn)行粒度分析,依次類(lèi)推,礦樣水分為0.4%、5%各進(jìn)行了5次粉碎試驗,將第5次的篩上物也進(jìn)行了粒度分析。
2.結果與討論
2.1 全閉路循環(huán)工藝對高壓輥磨機處理能力的影響
高壓輥處理能力見(jiàn)表1。
表1 全閉路循環(huán)工藝高壓輥磨機處理能力
邊料返回次序 |
No.1 |
No.2 |
No.3 |
No.4 |
No.5 |
處理能力(鋁土礦水分0.4%),t/h |
1.089 |
0.820 |
0.704 |
0.714 |
0.714 |
處理能力(鋁土礦水分 5%),t/h |
1.021 |
0.740 |
0.685 |
0.641 |
0.650 |
由表1可看出,隨著(zhù)循環(huán)次數增加,高壓輥磨機處理能力逐漸減小,到循環(huán)第3次后處理能力變化較小,表明全閉路循環(huán)已趨于平衡;鋁土礦水分越大,高壓輥磨機處理能力越小。
篩下粉碎產(chǎn)品的粒度分布見(jiàn)圖1和圖2。由圖1和圖2可看出,隨著(zhù)循環(huán)次數越多,鋁土礦粉碎產(chǎn)品粒度越細,當循環(huán)3次后,其粒度分布已趨于一致,表明邊料閉路循環(huán)已趨于平衡;鋁土礦水分越大,鋁土礦粉碎產(chǎn)品的粒度越細。

圖1 鋁土礦水分0.4%篩下粉碎產(chǎn)品的粒度分布 圖2 鋁土礦水分5%篩下粉碎產(chǎn)品的粒度分布
圖3為兩次全閉路循環(huán)試驗各次篩下粉碎產(chǎn)品P80 粒度分布。由圖3可看出,隨著(zhù)循環(huán)次數越多,鋁土礦粉碎產(chǎn)品P80越小,當循環(huán)3次后,其P80變化較小,表明全閉路循環(huán)已趨于平衡;鋁土礦水分越大,鋁土礦粉碎產(chǎn)品的P80越小。

圖3 兩次全閉路循環(huán)試驗各次篩下粉碎產(chǎn)品P80粒度分布
表2為鋁土礦水分0.4%閉路試驗各次篩上粉碎產(chǎn)品粒度分布。由表2可看出鋁土礦水分越大,鋁土礦篩上粉碎產(chǎn)品的粒度越細。
表2 鋁土礦水分0.4%閉路試驗各次篩上粉碎產(chǎn)品粒度分布(累計ω,%)
粒級(㎜) |
鋁土礦水分0.4% |
鋁土礦水分5% |
+8.5 |
100.00 |
100.00 |
-8.5+5.5 |
92.84 |
93.56 |
-5.5+3.2 |
77.60 |
78.21 |
3.結論
(1)選擇全閉路循環(huán)工藝用高壓輥磨機粉碎鋁土礦,鋁土礦水分越大,高壓輥磨機處理能力越小,其粉碎產(chǎn)品粒度越細;
(2)采用高壓輥磨機粉碎物料,如選擇全閉路循環(huán)工藝,應充分考慮物料水分的影響,以滿(mǎn)足高壓輥磨機處理能力和粉碎產(chǎn)品粒度的要求。
(桂林非金屬礦加工與應用技術(shù)交流會(huì ),發(fā)表于中國粉體技術(shù)雜志)
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