[科普中國(guó)]-自磨機(jī)

優(yōu)點(diǎn)

自磨機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以將來(lái)自采場(chǎng)的原礦或經(jīng)過(guò)粗碎的礦石等直接給入磨機(jī)。通常礦物按一定粒級(jí)配比給入磨機(jī)棒磨。自磨機(jī)可將物料一次磨碎到0.074mm其含量占產(chǎn)品總量的20%～50%以上。粉碎比可達(dá)4000～5000、比球、棒磨機(jī)高十幾倍。自磨機(jī)是一種兼有破碎和粉磨兩種功能的新型磨礦設(shè)備。它利用被磨物料自身為介質(zhì)，通過(guò)相互的沖擊和磨削作用實(shí)現(xiàn)粉碎，自磨機(jī)因此而得名。2

分類按磨礦工藝方法不同，自磨機(jī)可分為干式(氣落式)和濕式(瀉落式)兩種。目前我國(guó)廣泛使用的是濕式自磨機(jī)。

自磨機(jī)有變速和不同功率定轉(zhuǎn)速兩種拖動(dòng)方式，有的自磨機(jī)還配備有微動(dòng)裝置。為便于維修配備有筒體頂起裝置；對(duì)于大型磨機(jī)，為消除啟動(dòng)時(shí)的靜阻力矩，采用了靜壓軸承等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，以確保自磨機(jī)能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn)。1

干式自磨機(jī)結(jié)構(gòu)

干式自磨系統(tǒng)由干式自磨機(jī)、風(fēng)力運(yùn)輸、風(fēng)力分級(jí)，氣流凈化設(shè)備等組成。風(fēng)力運(yùn)輸、風(fēng)力分級(jí)及氣流凈化設(shè)備構(gòu)成風(fēng)路系統(tǒng)。風(fēng)路系統(tǒng)的作用是將磨機(jī)內(nèi)磨碎到已達(dá)粒級(jí)要求的物料用風(fēng)力排出，進(jìn)行分級(jí)和收集，并將排出系統(tǒng)外的氣流進(jìn)行凈化。

特點(diǎn)

1、中空軸頸短，筒體短，這樣可以使物料容易給入和易于分級(jí)，縮短物料在磨礦機(jī)中滯留時(shí)間，因而生產(chǎn)能力高；
2、端蓋和筒體垂直，并裝有雙凹凸波峰狀襯板（或稱換向襯板），其作用除保護(hù)端蓋外，還可以防止物料產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，即物料落到一襯板的波峰后，可以被反彈到另一方，使之增加與下落的物料相互碰撞的機(jī)會(huì)，同時(shí)保證不同塊度的物料在筒體做均勻分布；
3、筒體上鑲有丁字形襯板，成為提升板，其作用是將物料提升到一定高度后靠其自重落下，以加強(qiáng)沖擊破碎作用；
4、給料經(jīng)過(guò)進(jìn)料槽進(jìn)入自磨機(jī)，被破碎后的物料則隨風(fēng)機(jī)氣流從自磨機(jī)中排出，再進(jìn)入相應(yīng)的分級(jí)設(shè)備中進(jìn)行分級(jí)，粗粒物料則又在排出過(guò)程中借助于自重返回自磨機(jī)中再磨；
5、自磨機(jī)的筒體直徑很大，通常約為其長(zhǎng)度的三倍。

原理

偉斯頓對(duì)干式自磨過(guò)程的理論進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的研究。他對(duì)干式自磨機(jī)中礦石粉碎過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況作了如下的描述：在干式自磨機(jī)中使礦石粉碎的主要原因有三方面：

1、自由落下時(shí)的沖擊力；

2、由壓力狀態(tài)突然改變至張力狀態(tài)的瞬時(shí)應(yīng)力；

3、顆粒之間的相互摩擦。

新給礦中的小粒，由給料端進(jìn)入，沿A面均勻地落于筒體底部中心，然后向兩側(cè)擴(kuò)散。大塊具有較大的動(dòng)能，總是趨向較遠(yuǎn)的一側(cè)，但其中有一部分必然要和AB面相碰，然后向另一側(cè)返回，因之，也使大塊得到均勻分布。A—B、B—B在這里的作用是防止給入物料有害的偏析。自排礦端沿下面返回的顆粒如同新給料中的細(xì)粒一樣，均勻地落于筒體底部的中心，然后向兩邊擴(kuò)散。大塊和細(xì)粒在筒體底部沿軸向運(yùn)動(dòng)，方向正好相反，于是產(chǎn)生磨剝作用。

濕式自磨機(jī)結(jié)構(gòu)

濕式自磨系統(tǒng)由濕式自磨機(jī)、粒度控制作業(yè)、二次磨礦設(shè)備及難磨粒級(jí)的處理設(shè)施等組成。

特點(diǎn)

1、端蓋與筒體不是垂直連接，端蓋襯板呈錐形；
2、排礦端側(cè)增加了排礦格子板，從格子板排出的物料又通過(guò)錐形筒篩，篩下物由排礦口排出，篩上物則經(jīng)螺旋自返裝置返回自磨機(jī)再磨，形成了自行閉路磨礦，可以進(jìn)一步控制排礦粒度，減少返礦量；
3、給礦側(cè)采用移動(dòng)式的給礦小車；
4、大齒輪固定在排礦端的中空軸頸上。濕式自磨機(jī)的其他部分構(gòu)造和干式自磨機(jī)大致相同。3

超細(xì)層壓自磨機(jī)超細(xì)層壓自磨機(jī)是當(dāng)下最為著名的一種高效節(jié)能的自磨機(jī)。也是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的一種自磨機(jī)。

1臺(tái)超細(xì)層壓自磨機(jī)=破碎篩分系統(tǒng)+1/2 磨礦分級(jí)系統(tǒng)

超細(xì)層壓自磨機(jī)真正實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”，采用超細(xì)層壓自磨機(jī)后，綜合效益顯著：省略了中細(xì)碎篩分廠房和設(shè)備，省略了除塵機(jī)組，節(jié)能20-30%，是名副其實(shí)的無(wú)粉塵式的破碎磨礦節(jié)能環(huán)保型選礦工藝。

自磨機(jī)選擇在自磨工藝上是采用干式還是采用濕式，曾有過(guò)不同看法，通過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，認(rèn)識(shí)趨于統(tǒng)一。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向看，在五十年代以前：干式自磨是優(yōu)先發(fā)展的，其數(shù)量約占自磨機(jī)總量的65% 以上，而濕式自磨機(jī)僅占自磨機(jī)總量的35% 以下。可是在六十年代，濕式自磨發(fā)展較快，其數(shù)量約占自磨機(jī)總量的70% 以上，干式自磨的數(shù)量比例則顯著下降。近年來(lái)，濕式自磨不但在數(shù)量比例上進(jìn)一步增加，而且在自磨機(jī)的規(guī)格上不斷增大。

濕式自磨發(fā)展快，是由于以下一些原因：

濕式自磨的投資一般較干式自磨低。在同樣條件下，濕式自磨的投資大約與一般磨礦工藝相同。干式自磨必須帶有一套風(fēng)路系統(tǒng)，輔助設(shè)備多，而濕式自磨輔助設(shè)備少，物料運(yùn)輸裝置簡(jiǎn)單，因而投資約較干式自磨低5~10%。

濕式自磨本身所需動(dòng)力比干式自磨高，但干式自磨加上風(fēng)路系統(tǒng)的動(dòng)力消耗則超過(guò)濕式自磨。干式自磨驅(qū)動(dòng)風(fēng)力運(yùn)輸與風(fēng)力分級(jí)的風(fēng)機(jī)能耗，與從磨機(jī)中排出的物料粒度有關(guān)。當(dāng)排料粒度為8目時(shí)，風(fēng)機(jī)的能耗大致相當(dāng)于磨機(jī)本身驅(qū)動(dòng)的能耗。而且對(duì)于連續(xù)工作的干式自磨機(jī)，由于礦石濕度的影響，在礦石與襯板表面要形成一層很薄的物料層，因而每噸礦石的能耗要比濕式自磨多25~30%。

干式自磨對(duì)原礦的水分含量有較嚴(yán)格的要求。含粘土多時(shí)，水分應(yīng)低于(4% 以下，含粘土少時(shí)，水分在5%左右，對(duì)生產(chǎn)尚無(wú)多大影響。當(dāng)水分大時(shí)，將引起排礦的減少甚至排不出來(lái)，為降低水分，不得不增加熱風(fēng)設(shè)施，這樣，使得干式自磨的投資和生產(chǎn)費(fèi)用均提高。而濕式自磨可處理含水分和含泥質(zhì)高的礦石。

選別低品位磁性鐵礦時(shí)，濕式自磨易于獲得所要求的任一粒度，并可適于采用磁選處理自磨機(jī)的循環(huán)負(fù)荷，兇而能丟棄粗粒尾礦。濕式自磨可以生產(chǎn)二段礫磨所需的礫石。而且可以開路工作，從而避免難磨粒級(jí)的積累，大幅度提高自磨回路的生產(chǎn)能力。

干式自磨比較適于處理粗粒嵌布的礦石，而用于處理細(xì)粒嵌布的礦石時(shí)，一般干選尾礦較粗，有一定數(shù)量鐵分損失，精礦鐵的總回收率要比濕式自磨低0.5~1% 左右。

此外，干式自磨易引起硫化物礦物的氧化，對(duì)浮選將產(chǎn)生不利的影響；干式自磨易產(chǎn)生粉塵、污染環(huán)境，而濕式自磨工作條件較好。

但是，濕式自磨也還存在一些問(wèn)題，自磨時(shí)由于水和空氣的影響，易造成襯板表面金屬的溶解，濕式自磨襯板的磨損速度比干式自磨快。據(jù)有的資料比較，干磨襯板的消耗僅為濕磨的1/5。另外，如何防止和消除濕式自磨中難磨粒級(jí)的積累，和物料過(guò)磨現(xiàn)象的產(chǎn)生，還有待解決。

總的來(lái)說(shuō)，濕式自磨較干式自磨要優(yōu)越并經(jīng)濟(jì)。但干式自磨在用于粗磨或?qū)τ谌彼貐^(qū)，以及希望得到干的磨碎產(chǎn)物的情況下，仍具有特殊意義。3

相關(guān)研究結(jié)構(gòu)革新針對(duì)傳統(tǒng)的自磨機(jī)的結(jié)構(gòu)缺陷，超細(xì)層壓自磨機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)：這種自磨機(jī)所處理的礦石仍從筒體的一側(cè)筒體中部給礦，不同的是，磨好的產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)自磨機(jī)另一側(cè)的下部，在離心力和礦漿壓力下通過(guò)格篩強(qiáng)制排出。

性能改進(jìn)超細(xì)層壓自磨機(jī)除具有傳統(tǒng)的自磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)和工作原理外，其性能上有諸多改進(jìn)：

1、在超細(xì)層壓自磨機(jī)中，礦石從高空拋落后，沒(méi)有受到礦漿浮力的影響，直接撞擊筒體下部礦石，沖擊力極強(qiáng)，將大塊礦石擊碎，而且在礦石內(nèi)部產(chǎn)生更多的裂隙或致使裂隙延伸。

2、礦石顆粒上本身有很多裂隙裂紋，經(jīng)過(guò)上面拋落下來(lái)礦石的強(qiáng)烈沖擊，顆粒與顆粒之間受到來(lái)自于四面八方的強(qiáng)大的擠壓、沖擊、磨剝等作用，充分發(fā)揮了層壓破碎和磨剝的研磨效果，這種層壓破碎和磨剝的效果顯著。

3、塊狀和粒狀礦石隨筒體向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)椴皇艿V漿的影響，所以礦石表面的棱角及礦石顆粒之間進(jìn)行大量的直接的反復(fù)的磨剝。

4、由于超細(xì)層壓自磨機(jī)給礦和給水是在自磨機(jī)給礦端的一側(cè)，排礦是在自磨機(jī)的另一側(cè)的下部，自磨機(jī)不斷給進(jìn)來(lái)的水會(huì)把從給礦端到排礦端磨好的合格產(chǎn)品加速排出。

5、超細(xì)層壓自磨機(jī)的排礦格篩是沿自磨機(jī)排礦端周邊布置，在筒體連續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，格篩始終處于排礦端下部，排礦面積大，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)磨。

6、傳統(tǒng)的自磨機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)較低的充填率，有時(shí)充填率低于20%時(shí)就有排不出料的情況發(fā)生。超細(xì)層壓自磨機(jī)由于是從下部排礦，充填率可以達(dá)到45%左右，而且由于磨礦濃度對(duì)磨礦效果影響不大（主要影響排礦速度），不用擔(dān)心“脹肚”問(wèn)題，提高填充率可以使礦物在相同停留磨機(jī)筒體內(nèi)的時(shí)間段內(nèi)，提高沖擊和研磨次數(shù)，所以處理能力更大。