高压辊磨机在选矿厂的应用与探讨

刘殿阁

(黑龙江省冶金设计规划院，哈尔滨150040)

我国金属矿石资源种类繁多，但大多数矿种品质属贫、杂、细。国内金属矿山企业为了解决自身在矿业开发上存在的经济、技术和环保等方面面临的突出问题，积极引进、消化、吸收国外新型、高效的矿山生产工艺设备。世界公认的“多碎少磨”预破碎工艺，能够降低矿石粉磨生产过程中的能量消耗，在该工艺的带动下，出现了一系列用于细碎和超细碎的破碎粉磨设备，其中以利用层压破碎的高压辊磨机最为典型。发挥高压辊磨机大生产能力、高能量转化率、大破碎比、充分的选择性破碎和丰富的颗粒内部微裂纹等优势，尽可能多地承担球磨机的工作量、易化磨矿作业，从而全面实现节能降耗、简化工艺，走低消耗、低成本、高效率、高产出的集约经济增长之路。

1 高压辊磨机作用机理

高压辊磨技术的理论基础是层压粉碎理论，层压粉碎是指大量颗粒受到高度的空间约束而集聚在一起，在强大外力作用下互相接触、挤压所形成的群体粉碎。层压粉碎的关键在于:在有限的空间内，压力不断增加使颗粒间间隙越来越小，直至颗粒之间可以互相传递应力，当应力强度达到颗粒压碎强度时，颗粒即开始粉碎。因此，高压辊磨机工作时，即使两辊间间距明显大于给矿最大粒度，但辊压过程中各粒级都得到了粉碎，产生大量的细粒、微细粒及颗粒内微裂纹。

2 高压辊磨机在矿石碎磨系统中的几种应用

2.1 取代第三段破碎设备［1］

在大型金属矿山，用高压辊磨机取代细碎圆锥破碎机，是一项相当成熟的工艺。以某铁矿山为例，研究表明，选用RP17－1800高压辊磨机，将70～0mm物料碎至8～0mm，单位能耗仅为2.17kWh/(t·新给矿);磨矿功指数下降25%～40%，后续磨矿处理能力将增加约30%;同样的处理能力，碎、磨系统的总装机率将下降10%～15%。因此，应用高压辊磨机，扩能降耗效果显著。

2.2 用于第四段破碎

国外应用也最为广泛，典型工艺配置方式同样分开路和闭路两种。代表性的矿山有马钢凹山选厂用魁珀恩公司RP630/RP17－1400高压辊磨机，将细碎30～0mm的矿石闭路破碎至3～0mm，再进行高效提前抛尾［2］。

(1)产能提高幅度大。四段闭路破碎工艺，实际上可以称为准磨矿工艺，程度上接近粗磨效果，能满足常规粗磨后提前抛尾作业对物料粒度、解离度等特性的要求，与湿式粗粒抛尾联合使用，显著减少了磨矿量、降低了磨矿粒度、简化了入磨物料的可磨性，因此，产能提升的幅度高达37.84%。

(2)降本增效显著。高压辊磨机及其辅助系统运行后，与2000年比较，选厂电力单耗下降了29.71%、钢球单耗下降了24.49%、整体效益增加了10 741.82万元。

2.3 完善自磨流程

从20世纪末开始，随着自磨机及其驱动、轴承技术的进步，直径10m以上的大型自磨机在世界各地的金属矿山得到广泛的应用，与常规的三段一闭路破碎－球磨磨矿相比，工艺流程简单、处理能力大、适宜处理易泥化或易碎比例较高矿石处理。但自磨流程无法回避的高硬度顽石的循环问题。随着高压辊磨机辊面耐磨术的突破，解决了自磨机顽石破碎的问题。将自磨机的顽石(约80mm以下)给入高压辊磨机，或粉碎或产生了大量微裂纹，易碎性大幅度提高，再返回自磨机闭路磨矿，该工艺最早在美国EmipireIronOreMine公司得到应用。

3 使用高压辊磨机的几点认识

(1)高压辊磨机试验的选择及试验结果的判断和参考是否合适，对高压辊磨机应用工艺流程的设计以及投产后高压辊磨机应用效果，都起着非常重要的作用［3］。

(2)高压辊磨机的维护，主要集中在辊面的耐磨性能、磨损的修复方面。对于不同的物料应该选择相应的耐磨辊面，辊面的硬度应该高于矿石的硬度较多，否则磨损会非常快。

(3)高压辊磨机的应用，在优化流程、降本增效等多方面具有诱人的前景。在世界矿业市场回归理性的今天，将给濒临困境的矿山企业带来生机。

［1］杨松荣，蒋仲亚.碎磨工艺及应用［J］.冶金工业出版社，2013，1.

［2］曹月林，孙业长，刘建华.凹山选矿厂入选高村铁矿石的工艺适应性研究［J］.现代矿业，2009，9.

［3］朱菱，徐海阳，宋晓刚.高压辊磨机的选型应用试验［J］.现代矿业，2012，11.