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| 國內外礦山磨礦設備的應用及研究進(jìn)展(一) |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-09-10 14:49:13 瀏覽次數： |
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礦產(chǎn)資源是工業(yè)、農業(yè)、制造業(yè)及能源原料的重要來(lái)源，高效利用礦產(chǎn)資源才能保證我國經(jīng)濟的快速發(fā)展。磨礦作業(yè)是礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中一個(gè)不可或缺的工序，在礦山、冶金、化工、水泥、制粉、陶瓷等行業(yè)均設置了磨礦作業(yè)。磨礦作業(yè)投資大、能耗高及對后續工序有重要影響，因此被廣泛重視。為提高生產(chǎn)效率和指標，實(shí)現能源開(kāi)發(fā)與節能并重的戰略，磨礦設備的研發(fā)具有重要的現實(shí)意義。
為此，礦山工作者從改進(jìn)磨礦設備性能、研發(fā)高效節能設備、降低磨礦能耗等方面進(jìn)行了深入研究，不斷有新型高效磨礦設備研發(fā)出來(lái)，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到了應用。介紹了球磨機、半自磨機、棒磨機、攪拌磨機等國內外常用磨機的性能特點(diǎn)和最新研究進(jìn)展，并對其發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
1 常用磨礦設備
1.1 球磨機
自19 世紀意大利ICF 公司設計制造的用于陶瓷工業(yè)的連續式球磨機問(wèn)世以來(lái)，球磨機在礦山生產(chǎn)中應用已有100 多年的歷史，是礦山磨礦工藝的常用設備。球磨機主要由筒體、給料端部、排料端部、主軸承和傳動(dòng)系統組成，其工作原理是回轉體內裝有一定量適宜粒級配比的鋼球，筒體圍繞中性軸線(xiàn)旋轉時(shí)，筒體內的鋼球和物料在離心力和摩擦力的作用下，隨著(zhù)筒壁上升到一定高度，以自由脫落或拋落等方式運動(dòng)，在沖擊力和磨剝的作用下將礦石磨細。
近年來(lái)，根據球磨機的工作原理，以節能降耗為目標，在傳動(dòng)方式、襯板、磨礦介質(zhì)材料和磨機結構等方面得到了長(cháng)足的發(fā)展，球磨機呈現出大型、高效、節能的特點(diǎn)。球磨機的生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有芬蘭Metso 公司、德國Krupp 公司、澳大利亞的Qutokumpu 公司和ANI公司、日本川崎重工和中國中信重工等。規格為6.2m×25.5m 的干式球磨機，采用環(huán)形電機驅動(dòng)，安裝功率為11. 2 MW，早在1994 年用于美國的一家金礦礦山; 中信重工制造的濕式球磨機，目前最大規格達7.93m×13.6 m，現用于澳大利亞的Sino鐵礦和烏山二期項目; 丹麥富勒史密斯礦業(yè)公司生產(chǎn)的規格為7.93m×13.6m 的球磨機，應用在南非的Anglo Platinum 貴金屬鉑礦山，該磨機采用調心多滑履支撐軸承，超大功率雙機拖動(dòng)，全自動(dòng)液壓驅動(dòng)的方式，具有規格大、設備配置高、易于調控的特點(diǎn)，有效提高了磨礦效率。
相對于特大型球磨機，中小型球磨機在我國礦山生產(chǎn)中得到了更廣泛的應用。昆鋼大紅山鐵礦2 段磨礦采用2.7m×3.6 m 溢流型球磨機，前后通過(guò)2 次改造，處理量不斷提高，滿(mǎn)足了不斷增長(cháng)的生產(chǎn)需求，獲得了較好的經(jīng)濟效益； MQY4.5m×6.1m 溢流型球磨機是我國首例應用于黃金礦山的大型磨礦設備，在焦家金礦應用并進(jìn)行優(yōu)化改造后自動(dòng)化水平提高，有效提高了磨機處理能力，比設計指標提高了10萬(wàn)t/a 左右，每年為企業(yè)增加直接效益3 334 萬(wàn)元; 在非金屬礦山選礦中應用較廣的是4.573m×6.1m 的溢流型球磨機，該磨機在貴州磷礦公司新建110 萬(wàn)t /a磨礦系統中得到了應用，生產(chǎn)過(guò)程該機運轉平穩，技術(shù)指標超過(guò)了設計標準。
近年來(lái)，球磨機的關(guān)鍵零件經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，也取得了長(cháng)足的進(jìn)展。其中球磨機的襯板改進(jìn)最為顯，如橡膠襯板因具有質(zhì)量輕、耐磨損、耗能低、抗腐蝕、噪音低等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應用。同時(shí)，應用較多的是質(zhì)量輕的復合型磁性襯板，使用時(shí)無(wú)需螺栓固定且使用壽命長(cháng)，有效降低了安裝維護的工作量與能耗,大大提高了球磨機的運轉率?
中國冶金礦冶總公司生產(chǎn)的磁性襯板,在本鋼歪頭山鐵礦應用后,處理量增加了5.6%,磨機排礦粒度降低,同時(shí)大大降低了電耗和鋼耗,具有良好的經(jīng)濟效益; 襯板的形狀結構也會(huì )對磨礦效率產(chǎn)生影響,攀鋼集團在密地選礦廠(chǎng)采用波形襯板后,每臺球磨機的處理量提高了約3 t,處理礦石的襯板單耗降低了0.005 kg/t,大大延長(cháng)了襯板的使用周期?
1. 2 自磨( 半自磨) 機
自磨( 半自磨) 機是將不同體積的礦石以同球磨機相似的運行規律進(jìn)行磨礦,即筒體轉動(dòng)時(shí),礦石間的有效粉碎是利用了礦石之間的碰撞?沖擊及摩擦等作用,并在排料端安裝了格子篩進(jìn)行分級,是一種同時(shí)具有破碎和粉磨功能的磨礦設備?與球磨機和棒磨機最大的不同之處是其借助于被處理物料本身或添加少量介質(zhì)使礦石粉碎,其動(dòng)力來(lái)源為異步電機或同步電機,采用雙邊傳動(dòng)?單邊傳動(dòng)或使用電動(dòng)機在筒端直接拖動(dòng)?與球磨機相比,其具有投資少?建設周期短?工藝流程簡(jiǎn)單?成本低?粉碎比高等優(yōu)點(diǎn)?
從20 世紀50 年代開(kāi)始,半自磨機與其他磨礦設備聯(lián)用首先在金屬礦山得到應用,隨著(zhù)計算機和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展以及磨機結構?形狀和襯板的不斷改進(jìn),目前在國內外得到了廣泛應用?
在國外,自磨( 半自磨) 機的使用較早,技術(shù)也比較成熟?目前,世界上最大的長(cháng)筒型半自磨機規格為9.76 m×10.37 m,其安裝功率為16. 5MW; 半自磨機在金礦選廠(chǎng)應用的報道較多,Fuller公司生產(chǎn)的半自磨機在澳大利亞某金礦選廠(chǎng)得到了應用,其規格為10.97 m × 6. 25 m,功率為12491kW; Metso 公司生產(chǎn)的半自磨機在巴西SOSSEGO 金礦選廠(chǎng)投產(chǎn),其規格為11.58m×7.47 m,由功率為1998.48 kW 的環(huán)形電機驅動(dòng)；Famel & Thompsow 公司生產(chǎn)的半自磨機也在美國Phcenix 銅金選廠(chǎng)投產(chǎn),其規格為10. 97 m ×5. 64 m,功率為13 423 kW?
在我國,從20 世紀90 年代開(kāi)始,自磨( 半自磨) 機也不斷應用于礦山生產(chǎn),并得到了發(fā)展, 2013年11 月,中信重工生產(chǎn)出了國內規格最大?重約430 t 的10.37 m × 5. 19 m 雙電機驅動(dòng)自磨機用于鉬礦選廠(chǎng),是目前國內規格最大?系統配置最高?控制性能最完善的鉬礦磨礦設備;中信重工生產(chǎn)的規格為12.19 m×10.97 m 的半自磨機,單機安裝功率達28 MW, 2010 年在澳大利亞Sino 鐵礦得到了成功應用,標志著(zhù)我國半自磨機大型化技術(shù)能力已經(jīng)達到了國際先進(jìn)水平?
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