高壓輥磨機在鐵礦石加工中的應用研究

摘 要：在多年的實踐中，高壓輥磨機一直是鐵礦石加工的常規設備，尤其在鐵礦石的破碎工作中，由于高壓輥磨機的單機產量較高、可靠性高以及性價比較高等特點，在業界被廣泛的使用。文章將針對高壓輥磨機的特點以及原理，深入分析高壓輥磨機在鐵礦石加工中的優缺點，以供相關從業人員借鑒學習。

關鍵詞：高壓輥磨機；碎磨工藝；鐵礦石：工業應用

高壓輥磨機自上世紀八十年代引入中國以來，已然成為鐵礦石加工產業的中流砥柱。高壓輥磨機最初只應用于水泥工業領域，但隨著性能的不斷提高，關鍵工藝技術的成熟，高壓輥磨機開始朝著大型化與自動化的趨勢不斷發展，使其在鐵礦石加工以及碎磨方面取得突破性的進展，文章將從高壓輥磨機工作原理入手，通過長期的實踐，深入研究高壓輥磨機在破碎加工方面的應用，從而促進其應用效果。

1 高壓輥磨機的工作原理

1.1 層壓粉碎理論

高壓輥磨機主要有機架、高壓工作輥、液壓系統組成，能夠處理品力度較細的鐵礦石，利用工作輥，在產生強大的測量壓力，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。在傳統的高壓輥磨機的研究中，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的發展。[1]在長期的研究中，高壓輥磨機的工作性能得不到突破，因此在上世紀九十年代，關于高壓粉碎的理論陷入了瓶頸。但隨著科技的發展，關鍵工藝的成熟，高壓輥磨機能夠在雙重高壓工作輥的作用下，實現壓實與粉碎。一方面，這種新型的高壓輥磨機的單位產量較高，因此給相關企業帶來了一定的經濟效益。另一方面，由于能夠處理鐵礦石的細粒，因此提高了高壓輥磨機的物料處理能力，從而提升了高壓輥磨機在鐵礦石加工作業中的應用能力。

1.2 高壓輥磨機的工作流程

高壓輥磨機有兩個高壓工作輥，其中一個負責把物料堆在一起，另一個工作輥則是移動滾，在不斷的小幅度移動中，對物料進行均勻的粉碎。作用力通過震動，均勻的將破碎腔內的鐵礦石研磨成顆粒，從而在反復的破碎作用中，提高鐵礦石細粒的品質。[2]除此之外，除了工作輥直接作用于顆粒表面，顆粒之間也產生一定的壓力，從而形成一個輥面。由于提高了鐵礦石的細粒級別，因此許多礦物廠提高了高壓輥磨機的投資力度。

2 高壓輥磨機在鐵礦石加工中的應用

高壓輥磨機在鐵礦石加工中的應用，主要表現在鐵礦石破碎中的應用，由于高壓輥磨機的高超的性能，使其在細碎以及超細碎鐵礦處理中，得到充分的發展，并促進了傳動輥軸等關鍵技術的發展，從而提高我國鐵礦石的整體處理水平。

2.1 國外的鐵礦石加工中的應用

在國外，由于鐵礦工業化水平較高，因此高壓輥磨機應用具有悠久的歷史，早在1989年，對高壓輥磨機的應用就擁有十多年的歷史。在美國俄亥俄州的馬克西姆集團，在上世紀的七十年代，安裝了全世界第一臺高壓輥磨機，隨著與其他設備的配合逐漸形成模式化，因此被用于鐵礦的精處理工作，但由于耗能過高，因此始終未被投入大規模的生產作業，只作為一個實驗項目。[3]到了本世紀初，巴西淡水股公司購置了三臺單位功耗為1.55kWh/，t的高壓輥磨機，并在其分廠投入作業。美國丹倫鐵礦公司，采用德國生產的RP630/17-1400高壓輥磨機，在性價比上遠超美國市面上銷售的高壓輥磨機，導致高壓輥磨機大批從外國引進的現象，促成了高壓輥磨機的廣泛應用。同時，隨著高壓輥磨機處理能力的不斷提高，因此在細碎領域中，也得到了充分的發展，被業內的大部分企業所認可。至此，高壓輥磨機在美國迅速崛起，經過幾代人的研究，驅動功率越來越大，單位能耗越來越小，因此高壓輥磨機在鐵礦加工處理方面擁有不可替代的作用，這一點在高壓輥磨機占有美國市場份額中有所體現，據不完全統計，美國鐵礦石粉碎領域百分之八十以上的工作由高壓輥磨機完成。

2.2 國內的鐵礦石加工中的應用

相比國外等發達國家，我國對高壓輥磨機工業應用的起步較晚，尤其在鐵礦石加工領域中，高壓輥磨機的應用更是短短的十年歷史。在本世紀初，武漢鋼鐵廠引進了我國第一臺輥徑為1500mm，輥寬為2900mm的高壓輥磨機，并且首次投入鐵礦石處理作業，給鐵精礦的給料工作提供了預處理。經過多次的實驗以及研究，終于在該年年底投入生產，在高壓輥磨機的幫助下，武漢鋼鐵廠的鐵礦顆粒品質明顯提高，同比市面上的鐵礦石顆粒產品，使用高壓輥磨機破碎處理的鐵礦石擁有不俗的表現，因此在該廠迅速擴展了高壓輥磨機的使用規模，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，還在經濟效益上，遠超沒有使用高壓輥磨機的企業。隨后，山東黃金集團昌邑鐵礦廠也迅速跟進，引進了三臺由瑞典生產的高壓輥磨機，其入料顆粒度小于30mm，因此能夠用于細碎的磨礦作業，在節能方面也有著顯著的效果。[4]山東黃金集團引入的高壓輥磨機優勢主要表現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，并且同比業界的鋼耗量，使用該高壓輥磨機的山東黃金集團可以有效的控制鐵礦磨礦作業的能耗指標，平均單位能耗能節省百分之六十左右，每噸原礦的加工處理，該廠能夠節省十元左右。至此，我國大部分鐵礦山作業都陸續的引入了高壓輥磨機，并且在不斷的使用中，各公司積累了豐富的經驗，都相繼進行自主研發，不但在邊料的循環工藝上，取得了突破性的進展，還將球磨產量提高了百分之五十左右，實現了經濟效益與社會效益的統一。

2.3 高壓輥磨機的應用優勢

相比傳統的破碎機，高壓輥磨機在性能以及能耗上有許多優勢。例如，在鐵礦石的精處理中，使用高壓輥磨機能比常規的破碎機在磨礦的單位能耗上面，降低百分之二十。由于單位磨礦作業較為集中，因此高壓輥磨機比傳統破碎機在總功率上減少百分之三十左右，這對后續鐵礦石加工處理也產生積極作用。在鐵礦石產品顆粒度方面，高壓輥磨機也具有良好的表現，能夠保證鐵礦石產品的品質，同時由于配件的不斷改良，高壓輥磨機已經徹底解決了耐磨的問題，在單位磨礦作業中，高壓輥磨機耐磨損性也大大的提高。[5]同時，針對泥漿比例較高的鐵礦石加工，高壓輥磨機也能輕易勝任，使用自磨流程是應對易碎鐵礦石的最佳途徑，也是避免磨礦效率的一個重要手段，通過將圓錐破碎機加裝在高壓輥磨機上，能夠規避頑石的惡性循環的問題，從而提升高壓輥磨機在鐵礦石加工工作中的效率。

3 結束語

隨著高壓輥磨機在鐵礦石加工領域的推廣，以及磨礦工藝的不斷成熟，高壓輥磨機在其他領域中也得到了充分的應用。我國鐵礦石資源儲量大，分布較廣，遇到的問題也呈現多樣化，因此提高高壓輥磨機的應用能力，就是提高我國鐵礦石處理水平。

參考文獻

[1]劉建遠，黃瑛彩.高壓輥磨機在礦物加工領域的應用[J].金屬礦山，2010，6：1-8.

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

[3]馬斌杰，游維，崔長志.高壓輥磨機在鐵礦石超細碎中的應用前景[J].礦山機械，2010，7：39-40.

[4]張建文，張國旺，肖驍.高壓輥磨機碎磨工藝及其在鐵礦石粉碎中的應用[J].礦山機械，2015，9：1-4.

[5]王薛芬.高壓輥磨機在鐵礦石破碎方面的應用[A].中國冶金礦山企業協會礦山技術委員會、金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心、國家固體廢物處理與處置工程技術研究中心[C].2009：3.