塔式磨機(jī)在國(guó)內(nèi)礦山行業(yè)使用中的最新進(jìn)展

姜迎春 黃虹

摘 要：塔式磨機(jī)作為一種高效節(jié)能的細(xì)磨設(shè)備近年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。文章就塔式磨機(jī)的構(gòu)造、技術(shù)特點(diǎn)等作了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)我國(guó)塔式磨機(jī)的應(yīng)用情況及趨勢(shì)作了概述。生產(chǎn)實(shí)踐表明，與常規(guī)球磨機(jī)相比塔式磨機(jī)細(xì)磨效果明顯、節(jié)能環(huán)保、維修方便、大大減小鋼球耗量，可以節(jié)省電35%～45%。

關(guān)鍵詞：塔式磨機(jī)；構(gòu)造；技術(shù)特點(diǎn)；節(jié)能；應(yīng)用情況

前言

塔式磨機(jī)是一種高效節(jié)能的立式螺旋攪拌細(xì)磨設(shè)備，最初是20世紀(jì)50年代由日本Kubota塔式磨機(jī)公司制造。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磨礦效率高，產(chǎn)品粒度分布均勻，易獲得所需要的產(chǎn)品粒度，在超細(xì)粉碎行業(yè)得到了廣泛的認(rèn)可，是超細(xì)粉碎中極具發(fā)展前途、且能量利用率較高的一種超細(xì)粉磨設(shè)備。

塔式磨機(jī)目前主要由Metso公司、愛(ài)立許公司制造，分別命名為Vertimill和Towermill；國(guó)內(nèi)該設(shè)備已由沈陽(yáng)北方重工集團(tuán)有限公司研發(fā)成功，命名為MLL螺旋立式磨機(jī)。塔式磨機(jī)在國(guó)外有廣泛應(yīng)用，已有1000多臺(tái)的應(yīng)用實(shí)例。在國(guó)內(nèi)，銀山鐵礦采用的2臺(tái)Metso公司VTM-800塔式磨機(jī)是我國(guó)第一次引進(jìn)該種設(shè)備。

1 塔式磨機(jī)的構(gòu)造、技術(shù)特點(diǎn)

1.1 塔式磨機(jī)構(gòu)造

塔式磨機(jī)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要部件為一個(gè)懸掛于磨機(jī)機(jī)架內(nèi)的螺旋軸和驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)。其他部件有傳動(dòng)機(jī)架、機(jī)架部、檢修門、潤(rùn)滑系統(tǒng)、襯板、螺旋安裝工具等，部分Metso公司塔式磨機(jī)配有專用的分離箱，用于初步篩分產(chǎn)品，提高磨礦效率。塔式磨機(jī)垂直于地面布置，相比于球磨機(jī)，占地面積小很多。塔式磨機(jī)典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

1.2 塔式磨機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

塔式磨機(jī)工作原理是依靠位于機(jī)架內(nèi)部的螺旋軸的高強(qiáng)度攪拌作用，有效帶動(dòng)小的磨礦介質(zhì)，形成很多壓縮的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)層，這個(gè)介質(zhì)層可以產(chǎn)生壓力和扭轉(zhuǎn)力。這兩個(gè)力比球磨機(jī)中產(chǎn)生的沖擊力和研磨力磨碎微粒要有效得多。由于塔式磨機(jī)內(nèi)的介質(zhì)與礦物顆粒接觸非常緊密，且螺旋軸轉(zhuǎn)速非常低，塔式磨機(jī)內(nèi)的磨礦作用基本上都是有效的，不同于傳統(tǒng)球磨機(jī)內(nèi)的磨礦介質(zhì)會(huì)有無(wú)效拋落現(xiàn)象，做無(wú)用功，浪費(fèi)功耗，鋼球損耗大。

塔式磨機(jī)最大給礦粒度需小于等于6mm，最小出料粒度-20μm可占產(chǎn)品粒度的80%。磨礦介質(zhì)通常為φ38mm～φ5mm鋼球。

塔式磨機(jī)通常與旋流器構(gòu)成閉路磨礦系統(tǒng)。當(dāng)給礦粒度足夠細(xì)時(shí)，配備小直徑旋流器可產(chǎn)出很細(xì)的產(chǎn)品。塔式磨機(jī)給料有兩種方式，一種是頂部給料，一種是底部給料，兩種方法各有利弊。頂部給料可以從上一級(jí)分級(jí)設(shè)備自然給進(jìn)塔式磨機(jī)，底部給礦可以保證新給礦直接注入研磨區(qū)。合格的物料從溢流口溢出后進(jìn)入旋流器分級(jí)系統(tǒng)，旋流器沉砂注入磨機(jī)底部鋼球區(qū)進(jìn)行再磨。

塔式磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為能耗低、介質(zhì)消耗低、設(shè)備基礎(chǔ)簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用低、維修容易、占地面積小、噪音低。與球磨機(jī)相比，采用塔式磨機(jī)可節(jié)能30%～50%。產(chǎn)品粒度越細(xì)，節(jié)能效果越明顯。當(dāng)給礦粒度中-75μm顆粒的含量低于30%時(shí)，塔式磨機(jī)與球磨機(jī)的能耗差別就沒(méi)有那么明顯了。

2 應(yīng)用情況

塔式磨機(jī)單臺(tái)規(guī)格從20HP～4500HP（15kW～3360kW）。塔式磨機(jī)在礦山行業(yè)主要應(yīng)用于粗精礦再磨、代替二段球磨機(jī)和三段球磨機(jī)，目前在銅礦、金礦、鉛鋅礦、鉬礦、鐵礦等方面有廣泛的應(yīng)用。目前全世界礦山行業(yè)中超過(guò)65%的塔式磨機(jī)用于粗精礦再磨中，大約25%用于取代二段、三段球磨機(jī)。隨著國(guó)內(nèi)礦山行業(yè)快速發(fā)展及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視，塔式磨機(jī)越來(lái)越多地被引進(jìn)國(guó)內(nèi)企業(yè)。

圖2 塔式磨機(jī)在礦山選礦流程中應(yīng)用的典型圖例

除銀山鐵礦外，目前國(guó)內(nèi)已有多家選礦廠采用塔式磨機(jī)，如：攀鋼白馬礦3臺(tái)愛(ài)立許公司ETM-1500塔式磨機(jī)，昆鋼大紅山5臺(tái)愛(ài)立許ETM-1500塔式磨機(jī)，鞍鋼關(guān)寶山5臺(tái)Metso公司VTM-1500塔式磨機(jī)，昆鋼鎮(zhèn)康海山5臺(tái)Metso公司VTM-1500塔式磨機(jī)等。陜西洋縣選礦廠預(yù)計(jì)安裝10臺(tái)1500馬力（1120kW）塔式磨機(jī)，本鋼南芬鐵礦預(yù)計(jì)安裝5臺(tái)1500馬力（1120kW）塔式磨機(jī)。其中昆鋼鎮(zhèn)康海山5臺(tái)塔式磨機(jī)直接取代球磨機(jī)作為二段磨機(jī)使用。

圖3 攀鋼白馬礦塔式磨機(jī)

3 結(jié)束語(yǔ)

塔式磨機(jī)在國(guó)外礦山行業(yè)的應(yīng)用已日臻成熟，而在國(guó)內(nèi)應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，對(duì)塔式磨機(jī)的工藝性研究也剛剛起步。隨著國(guó)外塔式磨機(jī)的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)已有北方重工等企業(yè)成功研制塔式磨機(jī)，已有相關(guān)院校著手研究塔式磨機(jī)工藝流程，這對(duì)我國(guó)塔式磨機(jī)的普及和細(xì)磨技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。隨著當(dāng)前“貧、細(xì)、雜”礦山資源的不斷開(kāi)發(fā)和“節(jié)能降耗”政策的貫徹落實(shí)，這種經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保、安全的細(xì)磨設(shè)備必將越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用。

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