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HFKG型高压辊磨机技术在矿业的应用

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中建材(合肥)粉体科技装备有限公司  1、前言  在粉磨破碎领域,高压辊磨机是一种优秀的节能设备,是近年来矿山行业技术发展的一个里程碑。破碎领域取得了一次较大的进步。自从十九世纪八十年代德国的SCHOENERT教授发明高压辊磨机(又称辊压机)以来,粉碎领域取得了一次较大的进步。高压辊磨机在国外的工业性应用成功后,我国也在“七五”期间成立了国家攻关项目进行研究,HFKG型高压辊磨机始于上世纪八十年代

中建材(合肥)粉体科技装备有限公司

  1、前言

  在粉磨破碎领域,高压辊磨机是一种优秀的节能设备,是近年来矿山行业技术发展的一个里程碑。破碎领域取得了一次较大的进步。自从十九世纪八十年代德国的SCHOENERT教授发明高压辊磨机(又称辊压机)以来,粉碎领域取得了一次较大的进步。高压辊磨机在国外的工业性应用成功后,我国也在“七五”期间成立了国家攻关项目进行研究,HFKG型高压辊磨机始于上世纪八十年代末期从德国KHD 洪堡公司引进了加工制造技术。经过我国工程技术人员的十来年的消化吸收、国产化及研究提高,在走过了许多弯路、经历许多挫折后,终于掌握了这项技术。虽然高压辊磨机在建材行业已经是一个广泛采用的增产节能技术,且应用较多,但在我国的冶金矿山行业应用却并不多见。自2006年在马钢集团首次应用国外的高压辊磨机成功以后,由于取得了良好的效果,国内的冶金矿山行业才开始逐渐地重视起来。随着铁矿等矿石的需求越来越大,以及贫矿的开采,高压辊磨机的增产节能效果越来越被重视,已经有一些单位开始了试用。

  2、高压辊磨机料层粉碎的特性结构

  高压辊磨机采用的是料床粉碎(或称料层粉碎)原理,它主要是区别于单颗粒粉碎。在单颗粒粉碎中,每一个颗粒都靠与粉碎设备接触,并受到其直接的压力或剪切力而粉碎。料层粉碎与此不同,只有少部分的颗粒与粉碎设备直接接触,物料在压力的作用下,相互挤压而粉碎。

  

 

  单颗粒粉碎        料床粉碎

  料层粉碎有以下优势:

  2.1粉碎效率高。物料在相互的挤压过程中粉碎,没有无谓的的能量浪费,所以具有节能的特点。

  2.2、粉碎比大。只要压力足够大,物料可以在颗粒群中发生多次破碎。

  2.3、产品的粒度小。由于是群体之间的相互挤压,压力并不随粒度的减小而消失,因此可以达到细碎甚至于超细碎的效果。

  2.4、工件的磨损小。由于只有少量的物料与粉碎设备接触而粉碎,大量的物料是靠颗粒间的相互挤压而粉碎,所以对工件的磨损小。

  2.5、颗粒的易磨性得到改善。由于料层粉碎的前提必须是高压,即使没有粉碎的物料也由于经过了高压的处理,物料的颗粒上会产生裂纹,这对后续的粉磨会有帮助。

  2.6、选择性粉碎。由于颗粒群的中的各种物料的强度、韧性、易碎性等特性不同,在相互挤压的过程中,粉碎的概率是不一样的,易碎的物料得到破碎时,强度高的物料可能不会破碎,即使破碎,粒度也会较大。这种选择性粉碎的特性,非常适合于有选矿要求的物料。

  3、HFKG型高压辊磨机在铁矿石破碎中的应用

  3.1、HFKG型高压辊磨机在山西省原平白石铁矿的应用 山西省原平白石铁矿,位于山西省忻州市原平县,该矿矿石硬度f=14。该矿于2010年12月使用一台型号为HFKG160-140型高压辊磨机(见图1),采用边料循环+料饼打散的工艺系统(见图2)。

  

 

 

  矿石经挤压后-3mm的颗粒占入料的60%左右,挤压后料饼经打散机打散,在矿山上进行干式抛尾约20%左右。并且由于物料经过高压辊磨机挤压后易磨性的改善,原有磨矿系统的产量提高了30%左右,总体达到了增产50%以上的效果。矿石原料及挤压后物料粒度分布见图3。

  

 

  图1 图2 图3 在取得良好生产效果的同时,原先预测辊面使用寿命达到一年以上的结论如今得到证实,原平白石铁矿HFKG160-140型高压辊磨机至目前已经使用了10个月,辊面上形成的料垫均匀,硬质合金柱钉无断裂,磨损均匀,磨蚀量小(见图4)。

  

 

  因此,该设备的辊面使用寿命达到10000小时以上是完全可以保证的。 图4 并且该矿山使用的HFKG160-140型高压辊磨机自2010年12月投产至今,无论是设备本身还是液压系统、润滑系统、传动系统还是控制系统都极其稳定,几乎没有维修过,具有较高的设备可靠性,这是破碎机等常规设备所无法比拟的。

  3.2、HFKG型高压辊磨机在安徽省大昌矿业的应用安徽省大昌矿业,位于安徽省霍邱县。该矿矿石硬度f=14~16。该矿共订购5台套HFKG160-120型高压辊磨机用于碎矿系统改造。由我院设计,采用振动筛闭路循环的工艺系统(见图5),第一台于2010年5月投入生产(见图6),至目前已投入使用约3600小时左右。矿石经挤压后-3mm的颗粒占入料的60%左右,筛下成品占总处理量的50%(见图7)。生产线经改造后产量提高约80%,增产及节电产生的经济效益明显。辊面的磨蚀性较小,磨损均匀,可以预见辊面使用寿命达到10000小时以上同样是可以保证的。该矿企使用的第二、第三台高压辊磨机近期已投入运行,运行状态良好;第四、第五台高压辊磨机也于近期开始安装。

  

 

图5

 

 

   图6

  

 

  图7

  

 

  大昌矿业原料及挤压后情况对比

  4、结语

  目前HFKG型高压辊磨机已有十多台在矿山行业成功应用,并且目前有数十家矿企与我方深度交流。高压辊磨机将会受到冶金矿山行业选矿领域更多的关注和重视,它高破碎比、低磨耗的特性将在矿山资源综合利用、节能减排的大形势下有着无可比拟的优势和广泛的应用前景。

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