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磨礦機(jī)的發(fā)展情況簡(jiǎn)介

棒磨機(jī)出現(xiàn)于19世紀(jì)70年代，球磨機(jī)出現(xiàn)于19世紀(jì)90年代，它們均是應(yīng)用了一百多年的 老設(shè)備。這兩種設(shè)備經(jīng)歷了上百年的自然淘汰而保存下來，說明它們的結(jié)構(gòu)主體是可靠的，性能 是良好的。但一百年中，這兩種磨機(jī)也經(jīng)歷了不斷的改進(jìn)及完善。多年來球磨機(jī)及棒磨機(jī)經(jīng)歷的 主要變化是如下一些方面：

（1)磨機(jī)大型化，為了適應(yīng)礦業(yè)迅速發(fā)展的需要及進(jìn)一步降低磨礦成 本，二次世界大戰(zhàn)后的30多年間，各國均在制造大型磨礦機(jī)，到20世紀(jì)70年代時(shí)，直徑4.5～ 6.5m的大型磨機(jī)均在生產(chǎn)中成功應(yīng)用，連棒磨機(jī)的規(guī)格也增大到4.5mm x 6. 3m,磨機(jī)安裝功率 達(dá)6000～15000馬力，最大的球磨機(jī)Z)xL為8250mm x 15250mm，安裝功率27000馬力。大型磨 礦機(jī)的基建投資低，比功耗小和生產(chǎn)費(fèi)用少。但直徑3. 8m以上磨機(jī)的比生產(chǎn)率開始降低，因?yàn)?愈大的磨機(jī)裝球愈少。所以磨機(jī)也非愈大愈好。

（2)新技術(shù)不斷引入，改進(jìn)原有的磨機(jī)部件，如 磨機(jī)軸承上由原來的滑動(dòng)軸承改為液壓式動(dòng)力或靜力軸承，潤(rùn)滑采用新型噴油潤(rùn)滑，啟動(dòng)時(shí)采用 微拖裝置啟動(dòng)，這就可以減少安裝功率，節(jié)省能耗。

（3)新材料的應(yīng)用改進(jìn)易損部件質(zhì)量，延長(zhǎng) 易損部件壽命。如橡膠襯板、磁性襯板、合金襯板及復(fù)合襯板等的應(yīng)用。

在對(duì)傳統(tǒng)磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及部件不斷用新技術(shù)及新材料改進(jìn)的同時(shí)，也出現(xiàn)了一些構(gòu)造上有重 大不同的磨機(jī)，在生產(chǎn)中取得一定的應(yīng)用。

(1)環(huán)形電機(jī)無齒輪傳動(dòng)球磨機(jī)：這種磨機(jī)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，磨機(jī)筒體上固定著電機(jī)的轉(zhuǎn) 子，筒體外罩著電機(jī)的轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)見圖4-2-12。這種磨機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過雙向離心變頻器控制電 機(jī)供電頻率，使球磨機(jī)轉(zhuǎn)速在一個(gè)小的范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)�？筛鶕�(jù)礦石可磨性的變化來自動(dòng)調(diào)節(jié) 磨礦機(jī)的產(chǎn)率。該磨機(jī)的處理能力1000t/h,最先在挪威的一個(gè)礦用，目前全世界已有50多臺(tái) 無齒輪傳動(dòng)磨機(jī)在生產(chǎn)中應(yīng)用。它減少了一副傳動(dòng)齒輪，無疑節(jié)省了動(dòng)力的消耗。

(2)周邊排礦磨礦機(jī)：一般的磨礦機(jī)是從中空軸頸內(nèi)排礦，此種磨礦機(jī)的排礦是從筒體 周邊上開的排礦孔排出的，由于這樣，它的排礦水平低，排礦速度快，磨機(jī)生產(chǎn)率大，產(chǎn)品過 粉碎輕，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖4-2-13。另一種是中部周邊排礦磨礦機(jī)，這種磨機(jī)兩端給礦，中間 排礦，磨機(jī)的排礦更快。據(jù)稱，生產(chǎn)率比同規(guī)格磨機(jī)大25%，過粉碎輕，產(chǎn)品粒度粗，產(chǎn)品 機(jī)械強(qiáng)度好。有的建筑業(yè)用它磨建筑用砂，制出的混凝土強(qiáng)度好。一些鎢錫礦采用它來磨礦， 產(chǎn)品過粉碎輕，高密度的鎢礦物及錫石等能讓筒壁快速排出磨機(jī)。國外不少國家都制造及使用 這種磨機(jī)。

(3)塔式磨礦機(jī)：20世紀(jì)50年代由日本研制成功，現(xiàn)已被歐美及其他國家在細(xì)磨領(lǐng)域相 繼采用，至80年代中期，世界約有280多臺(tái)塔式磨機(jī)用于各種物料的細(xì)磨生產(chǎn)，其磨礦細(xì)度 為1～單位電耗比臥式磨機(jī)降低50%～60%。塔式磨礦機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖4-2-14。塔式磨機(jī)與臥式細(xì)磨機(jī)不同之處在于：介質(zhì)充填率可以超過50%,甚至達(dá)70%~80%,大幅度增加 研磨面積。螺旋葉片攪動(dòng)磨內(nèi)介質(zhì)，形成充分的研磨作用。磨礦介質(zhì)尺寸小于25mm,介質(zhì)可 以是鋼球或礫石。產(chǎn)品從磨機(jī)上部排出，排出前先經(jīng)圓錐分級(jí)機(jī)分級(jí)，溢流排出磨機(jī)，沉砂再 進(jìn)入磨機(jī)循環(huán)再磨。此種高效細(xì)磨機(jī)在世界各地已獲廣泛應(yīng)用，技術(shù)比較成熟。

(4)離心磨：結(jié)構(gòu)見圖4-2-15。離心磨 是一種新型的髙效率超細(xì)磨設(shè)備，它分為豎 式和臥式兩種。根據(jù)管的數(shù)目，前者又可分 為單管和三管（行星式）離心磨。

單管式離心磨的構(gòu)造如圖4-2-15所示。

用鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊成的圓筒，它與兩端蓋相連，筒內(nèi)壁鋪有高錳鋼襯套，主軸支承在 上下兩端蓋上的滾柱軸承內(nèi)，其上裝有帶葉片的圓盤，它將筒體分成多個(gè)破碎室。在每室中只 裝數(shù)童不多偽鋼球或棒。當(dāng)電動(dòng)機(jī)使豎軸、圓盤及葉片作髙速回轉(zhuǎn)時(shí)，球或棒因離心力作用沿 筒壁重疊起來，受葉片的推力貼著磨壁滾動(dòng)。由給礦口加入的礦石，也受離心力作用而沿著磨 壁分布，因此，可使入磨礦石在沿筒壁滾動(dòng)的球與襯套之間被磨細(xì)了的礦石沿襯套內(nèi)壁與圓盤 之間的環(huán)形縫間落至下一室，依次經(jīng)多段落到排礦口，然后被排出機(jī)外。

由于離心磨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，占廠房面積小，耗電低，效率高，生產(chǎn)率也大，適用于 井下磨細(xì)作業(yè)。如能經(jīng)濟(jì)而合理地解決易磨部件的磨損問題，將是一種很有發(fā)展前途的磨礦設(shè) 備。國外已逐步應(yīng)用于生產(chǎn)上，據(jù)報(bào)道前蘇聯(lián)用500mm x3300mm的離心磨取代了一向在精礦 和中礦再磨作業(yè)中沿用的普通球磨機(jī)。既提高了生產(chǎn)率又能減少泥化現(xiàn)象，并準(zhǔn)備用800mm x 1000mm的離心磨代替大型選礦廠再磨中礦及精礦用的2700mm x 3600mm的普通球磨。南非 德班應(yīng)用過三管豎式離心磨（或行星磨），并把它與單管作了比較，認(rèn)為三管比單管運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī) 構(gòu)易于平衡，但給人-75mm的礦料不如單管式方便，尤其是用作井下設(shè)備時(shí)。指出單管可用作第一次磨細(xì)，三管適用于第二次細(xì)磨。

(5)振動(dòng)磨：振動(dòng)磨因具有磨細(xì)度高，生產(chǎn)率大，動(dòng)力消耗 低，小而輕便等優(yōu)點(diǎn)，故近年來又有所發(fā)展，并在細(xì)磨領(lǐng)域內(nèi)逐漸取得了一定的地位。

振動(dòng)磨有慣性式和偏旋式2種。

慣性式振動(dòng)磨的主軸2，安裝在磨機(jī)筒體1兩端的滾動(dòng)軸承內(nèi)，此軸即為磨機(jī)的振動(dòng)器。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過彈性聯(lián)軸節(jié)使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于主軸中部是偏心的，它就產(chǎn)生了激發(fā)并維持筒體 振動(dòng)的離心慣性力。在它的作用下，使支承在彈簧上的磨機(jī)筒體發(fā)生振動(dòng)。筒體上任一點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)軌跡近似一橢圓，此楠圓的長(zhǎng)軸接近于垂直，而短軸接近于水平方向。但作高頻振動(dòng)時(shí)，其 運(yùn)動(dòng)軌跡可認(rèn)為是一圓曲線。

偏旋式振動(dòng)磨的筒體是通過軸承4裝在有偏心軸頸的軸2上，當(dāng)安在主軸承3中的偏心軸 2旋轉(zhuǎn)時(shí)，則偏心軸頸的頂點(diǎn)強(qiáng)迫筒體做圓軌跡振動(dòng)。

鋼球在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，顯然與普通球磨不同。由上圖可清楚地看到，它們的運(yùn)動(dòng)方向 是與筒體的振動(dòng)方向相反，例如筒體做順時(shí)針方向的圓振動(dòng)，則鋼球是按逆時(shí)針方向做封閉曲 線的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。除了這種總的循環(huán)外，尚有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。給入磨內(nèi)的待磨物料在高頻沖擊和研磨 作用下，被磨細(xì)而排出。

振動(dòng)磨的振動(dòng)頻率通常介于1500 ~ 3000次/rnin之間，振幅約2～4mm,裝球率通常達(dá) 75%~85%,這三者必須配合恰當(dāng)，才能獲得較多的沖擊次數(shù)及較好的效果，否則磨細(xì)度將變 粗，生產(chǎn)率也會(huì)降低。

振動(dòng)磨是在高頻下工作，而高頻振動(dòng)易使物料生成裂縫，且能在裂縫中產(chǎn)生相當(dāng)高的應(yīng)力 集中，故它能有效地進(jìn)行超細(xì)磨。但此種機(jī)械的彈簧易于疲勞而破壞，襯板消耗也較大，所用 的振幅較小，給礦不宜過粗，而且要求均勻加入，故通常適用于將1 ~2mm的物料磨至85～ 5pm (干磨）或5～0. lpm (濕磨）。在粗磨礦時(shí)，振動(dòng)磨的優(yōu)點(diǎn)并不很顯著，因而至今在選礦 上尚未采用它代替普通球磨，但在化學(xué)工業(yè)上得到了發(fā)展。

目前德國洪堡廠生產(chǎn)的帕拉型振動(dòng)磨，裝球率為70%,電機(jī)llOkW,可將30mni的物料磨 至lOjun,生產(chǎn)能力為15～20t/h。

但是，要使巨大重量振動(dòng)是比較困難的，目前振動(dòng)磨的直徑始終未突破。

(6)噴射磨礦機(jī)：噴射磨是一種把物料的細(xì)磨與分級(jí)、干燥等作業(yè)相綜合的新型干磨設(shè)備。主要用在化工和建筑材料工業(yè)，但最近有用于磨礦的趨勢(shì)。

噴射磨的工作情況是：用高溫壓縮空氣或過熱蒸汽或其他預(yù)熱氣體作介質(zhì)。當(dāng)壓縮空 氣在燃燒室11預(yù)熱后，經(jīng)噴射管10的噴嘴放出時(shí)，因其突然減壓而膨脹，以100～200m/s速度運(yùn)動(dòng)的氣流，把自給礦管2中落下的5 ~3mm的被磨物料沿切線方向吹入圓錐型的磨室 內(nèi)，利用髙速運(yùn)動(dòng)著的礦粒間相互沖擊及磨剝自行粉碎。已粉碎的礦粒在分級(jí)設(shè)備的配 合下進(jìn)行分級(jí)，合格產(chǎn)品被氣流帶人旋風(fēng)集塵器2中，粗顆粒經(jīng)返回管4落人磨礦室的底部 重新粉碎。

噴射磨的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無運(yùn)動(dòng)部件，金屬耗量低，生產(chǎn)率大，功率耗低，破碎比 大，且能把磨碎與其他作業(yè)（化學(xué)處理、干燥與焙燒）同時(shí)進(jìn)行。它在工藝方面的好處是，產(chǎn) 物粒度均勻，過粉碎少，解離度高，選擇性磨碎作用強(qiáng)，比球磨機(jī)和礫磨機(jī)產(chǎn)品的選別指標(biāo)都 要好。

用含鐵石英巖的噴射磨產(chǎn)品經(jīng)磁選后的選別指標(biāo)與球磨機(jī)及礫磨機(jī)的相比較，精礦品位約 高鐵的回收率約高2%～15%。