高压辊磨机在铁矿石加工中的应用研究

摘 要：在多年的实践中，高压辊磨机一直是铁矿石加工的常规设备，尤其在铁矿石的破碎工作中，由于高压辊磨机的单机产量较高、可靠性高以及性价比较高等特点，在业界被广泛的使用。文章将针对高压辊磨机的特点以及原理，深入分析高压辊磨机在铁矿石加工中的优缺点，以供相关从业人员借鉴学习。

关键词：高压辊磨机；碎磨工艺；铁矿石：工业应用

高压辊磨机自上世纪八十年代引入中国以来，已然成为铁矿石加工产业的中流砥柱。高压辊磨机最初只应用于水泥工业领域，但随着性能的不断提高，关键工艺技术的成熟，高压辊磨机开始朝着大型化与自动化的趋势不断发展，使其在铁矿石加工以及碎磨方面取得突破性的进展，文章将从高压辊磨机工作原理入手，通过长期的实践，深入研究高压辊磨机在破碎加工方面的应用，从而促进其应用效果。

1 高压辊磨机的工作原理

1.1 层压粉碎理论

高压辊磨机主要有机架、高压工作辊、液压系统组成，能够处理品力度较细的铁矿石，利用工作辊，在产生强大的测量压力，将铁矿石推向一起，利用相互接触在一起的群体颗粒，在高压工作辊缝隙中间形成群体粉碎。在传统的高压辊磨机的研究中，研究论题多集中于颗粒物的压碎方面，缺乏物料层中存在的破碎行为，这大大限制了高压辊磨机的发展。[1]在长期的研究中，高压辊磨机的工作性能得不到突破，因此在上世纪九十年代，关于高压粉碎的理论陷入了瓶颈。但随着科技的发展，关键工艺的成熟，高压辊磨机能够在双重高压工作辊的作用下，实现压实与粉碎。一方面，这种新型的高压辊磨机的单位产量较高，因此给相关企业带来了一定的经济效益。另一方面，由于能够处理铁矿石的细粒，因此提高了高压辊磨机的物料处理能力，从而提升了高压辊磨机在铁矿石加工作业中的应用能力。

1.2 高压辊磨机的工作流程

高压辊磨机有两个高压工作辊，其中一个负责把物料堆在一起，另一个工作辊则是移动滚，在不断的小幅度移动中，对物料进行均匀的粉碎。作用力通过震动，均匀的将破碎腔内的铁矿石研磨成颗粒，从而在反复的破碎作用中，提高铁矿石细粒的品质。[2]除此之外，除了工作辊直接作用于颗粒表面，颗粒之间也产生一定的压力，从而形成一个辊面。由于提高了铁矿石的细粒级别，因此许多矿物厂提高了高压辊磨机的投资力度。

2 高压辊磨机在铁矿石加工中的应用

高压辊磨机在铁矿石加工中的应用，主要表现在铁矿石破碎中的应用，由于高压辊磨机的高超的性能，使其在细碎以及超细碎铁矿处理中，得到充分的发展，并促进了传动辊轴等关键技术的发展，从而提高我国铁矿石的整体处理水平。

2.1 国外的铁矿石加工中的应用

在国外，由于铁矿工业化水平较高，因此高压辊磨机应用具有悠久的历史，早在1989年，对高压辊磨机的应用就拥有十多年的历史。在美国俄亥俄州的马克西姆集团，在上世纪的七十年代，安装了全世界第一台高压辊磨机，随着与其他设备的配合逐渐形成模式化，因此被用于铁矿的精处理工作，但由于耗能过高，因此始终未被投入大规模的生产作业，只作为一个实验项目。[3]到了本世纪初，巴西淡水股公司购置了三台单位功耗为1.55kWh/，t的高压辊磨机，并在其分厂投入作业。美国丹伦铁矿公司，采用德国生产的RP630/17-1400高压辊磨机，在性价比上远超美国市面上销售的高压辊磨机，导致高压辊磨机大批从外国引进的现象，促成了高压辊磨机的广泛应用。同时，随着高压辊磨机处理能力的不断提高，因此在细碎领域中，也得到了充分的发展，被业内的大部分企业所认可。至此，高压辊磨机在美国迅速崛起，经过几代人的研究，驱动功率越来越大，单位能耗越来越小，因此高压辊磨机在铁矿加工处理方面拥有不可替代的作用，这一点在高压辊磨机占有美国市场份额中有所体现，据不完全统计，美国铁矿石粉碎领域百分之八十以上的工作由高压辊磨机完成。

2.2 国内的铁矿石加工中的应用

相比国外等发达国家，我国对高压辊磨机工业应用的起步较晚，尤其在铁矿石加工领域中，高压辊磨机的应用更是短短的十年历史。在本世纪初，武汉钢铁厂引进了我国第一台辊径为1500mm，辊宽为2900mm的高压辊磨机，并且首次投入铁矿石处理作业，给铁精矿的给料工作提供了预处理。经过多次的实验以及研究，终于在该年年底投入生产，在高压辊磨机的帮助下，武汉钢铁厂的铁矿颗粒品质明显提高，同比市面上的铁矿石颗粒产品，使用高压辊磨机破碎处理的铁矿石拥有不俗的表现，因此在该厂迅速扩展了高压辊磨机的使用规模，不管在占地面积上，以及资金的投入上都是不遗余力的。不但提高了该厂铁矿石精处理水平，还在经济效益上，远超没有使用高压辊磨机的企业。随后，山东黄金集团昌邑铁矿厂也迅速跟进，引进了三台由瑞典生产的高压辊磨机，其入料颗粒度小于30mm，因此能够用于细碎的磨矿作业，在节能方面也有着显著的效果。[4]山东黄金集团引入的高压辊磨机优势主要表现在三段一闭路的破碎工艺，能够提高泥沙含量较多的铁矿石磨矿作业，并且同比业界的钢耗量，使用该高压辊磨机的山东黄金集团可以有效的控制铁矿磨矿作业的能耗指标，平均单位能耗能节省百分之六十左右，每吨原矿的加工处理，该厂能够节省十元左右。至此，我国大部分铁矿山作业都陆续的引入了高压辊磨机，并且在不断的使用中，各公司积累了丰富的经验，都相继进行自主研发，不但在边料的循环工艺上，取得了突破性的进展，还将球磨产量提高了百分之五十左右，实现了经济效益与社会效益的统一。

2.3 高压辊磨机的应用优势

相比传统的破碎机，高压辊磨机在性能以及能耗上有许多优势。例如，在铁矿石的精处理中，使用高压辊磨机能比常规的破碎机在磨矿的单位能耗上面，降低百分之二十。由于单位磨矿作业较为集中，因此高压辊磨机比传统破碎机在总功率上减少百分之三十左右，这对后续铁矿石加工处理也产生积极作用。在铁矿石产品颗粒度方面，高压辊磨机也具有良好的表现，能够保证铁矿石产品的品质，同时由于配件的不断改良，高压辊磨机已经彻底解决了耐磨的问题，在单位磨矿作业中，高压辊磨机耐磨损性也大大的提高。[5]同时，针对泥浆比例较高的铁矿石加工，高压辊磨机也能轻易胜任，使用自磨流程是应对易碎铁矿石的最佳途径，也是避免磨矿效率的一个重要手段，通过将圆锥破碎机加装在高压辊磨机上，能够规避顽石的恶性循环的问题，从而提升高压辊磨机在铁矿石加工工作中的效率。

3 结束语

随着高压辊磨机在铁矿石加工领域的推广，以及磨矿工艺的不断成熟，高压辊磨机在其他领域中也得到了充分的应用。我国铁矿石资源储量大，分布较广，遇到的问题也呈现多样化，因此提高高压辊磨机的应用能力，就是提高我国铁矿石处理水平。

参考文献

[1]刘建远，黄瑛彩.高压辊磨机在矿物加工领域的应用[J].金属矿山，2010，6：1-8.

[2]王琳.高压辊磨机在铁矿石加工中的应用[J].化工矿物与加工，2012，10：36-38.

[3]马斌杰，游维，崔长志.高压辊磨机在铁矿石超细碎中的应用前景[J].矿山机械，2010，7：39-40.

[4]张建文，张国旺，肖骁.高压辊磨机碎磨工艺及其在铁矿石粉碎中的应用[J].矿山机械，2015，9：1-4.

[5]王薛芬.高压辊磨机在铁矿石破碎方面的应用[A].中国冶金矿山企业协会矿山技术委员会、金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心、国家固体废物处理与处置工程技术研究中心[C].2009：3.