塔式磨机在国内矿山行业使用中的最新进展

摘 要：塔式磨机作为一种高效节能的细磨设备近年来在国内得到广泛的认可和应用。文章就塔式磨机的构造、技术特点等作了简要介绍，并对我国塔式磨机的应用情况及趋势作了概述。生产实践表明，与常规球磨机相比塔式磨机细磨效果明显、节能环保、维修方便、大大减小钢球耗量，可以节省电35%～45%。

关键词：塔式磨机；构造；技术特点；节能；应用情况

前言

塔式磨机是一种高效节能的立式螺旋搅拌细磨设备，最初是20世纪50年代由日本Kubota塔式磨机公司制造。其结构简单，磨矿效率高，产品粒度分布均匀，易获得所需要的产品粒度，在超细粉碎行业得到了广泛的认可，是超细粉碎中极具发展前途、且能量利用率较高的一种超细粉磨设备。

塔式磨机目前主要由Metso公司、爱立许公司制造，分别命名为Vertimill和Towermill；国内该设备已由沈阳北方重工集团有限公司研发成功，命名为MLL螺旋立式磨机。塔式磨机在国外有广泛应用，已有1000多台的应用实例。在国内，银山铁矿采用的2台Metso公司VTM-800塔式磨机是我国第一次引进该种设备。

1 塔式磨机的构造、技术特点

1.1 塔式磨机构造

塔式磨机机构比较简单，主要部件为一个悬挂于磨机机架内的螺旋轴和驱动电机、减速机。其他部件有传动机架、机架部、检修门、系统、衬板、螺旋安装工具等，部分Metso公司塔式磨机配有专用的分离箱，用于初步筛分产品，提高磨矿效率。塔式磨机垂直于地面布置，相比于球磨机，占地面积小很多。塔式磨机典型结构见图1。

1.2 塔式磨机技术特点

塔式磨机工作原理是依靠位于机架内部的螺旋轴的高强度搅拌作用，有效带动小的磨矿介质，形成很多压缩的旋转介质层，这个介质层可以产生压力和扭转力。这两个力比球磨机中产生的冲击力和研磨力磨碎微粒要有效得多。由于塔式磨机内的介质与矿物颗粒接触非常紧密，且螺旋轴转速非常低，塔式磨机内的磨矿作用基本上都是有效的，不同于传统球磨机内的磨矿介质会有无效抛落现象，做无用功，浪费功耗，钢球损耗大。

塔式磨机最大给矿粒度需小于等于6mm，最小出料粒度-20μm可占产品粒度的80%。磨矿介质通常为φ38mm～φ5mm钢球。

塔式磨机通常与旋流器构成闭路磨矿系统。当给矿粒度足够细时，配备小直径旋流器可产出很细的产品。塔式磨机给料有两种方式，一种是顶部给料，一种是底部给料，两种方法各有利弊。顶部给料可以从上一级分级设备自然给进塔式磨机，底部给矿可以保证新给矿直接注入研磨区。合格的物料从溢流口溢出后进入旋流器分级系统，旋流器沉砂注入磨机底部钢球区进行再磨。

塔式磨机的优势主要表现为能耗低、介质消耗低、设备基础简单、安装费用低、维修容易、占地面积小、噪音低。与球磨机相比，采用塔式磨机可节能30%～50%。产品粒度越细，节能效果越明显。当给矿粒度中-75μm颗粒的含量低于30%时，塔式磨机与球磨机的能耗差别就没有那么明显了。

2 应用情况

塔式磨机单台规格从20HP～4500HP（15kW～3360kW）。塔式磨机在矿山行业主要应用于粗精矿再磨、代替二段球磨机和三段球磨机，目前在铜矿、金矿、铅锌矿、钼矿、铁矿等方面有广泛的应用。目前全世界矿山行业中超过65%的塔式磨机用于粗精矿再磨中，大约25%用于取代二段、三段球磨机。随着国内矿山行业快速发展及国家对节能降耗的重视，塔式磨机越来越多地被引进国内企业。

图2 塔式磨机在矿山选矿流程中应用的典型图例

除银山铁矿外，目前国内已有多家选矿厂采用塔式磨机，如：攀钢白马矿3台爱立许公司ETM-1500塔式磨机，昆钢大红山5台爱立许ETM-1500塔式磨机，鞍钢关宝山5台Metso公司VTM-1500塔式磨机，昆钢镇康海山5台Metso公司VTM-1500塔式磨机等。陕西洋县选矿厂预计安装10台1500马力（1120kW）塔式磨机，本钢南芬铁矿预计安装5台1500马力（1120kW）塔式磨机。其中昆钢镇康海山5台塔式磨机直接取代球磨机作为二段磨机使用。

图3 攀钢白马矿塔式磨机

3 结束语

塔式磨机在国外矿山行业的应用已日臻成熟，而在国内应用才刚刚开始，对塔式磨机的工艺性研究也刚刚起步。随着国外塔式磨机的引进，国内已有北方重工等企业成功研制塔式磨机，已有相关院校着手研究塔式磨机工艺流程，这对我国塔式磨机的普及和细磨技术的发展产生积极的推动作用。随着当前“贫、细、杂”矿山资源的不断开发和“节能降耗”政策的贯彻落实，这种经济、节能、环保、安全的细磨设备必将越来越广泛地被应用。

参考文献

[1]高明炜，李长根，崔洪山.细磨和超细磨工艺的最新进展[J].国外金属矿选矿，2006，（12）：19-23.

[2]张光烈.高效节能碎磨设备的技术特点及应用[J].中国矿业，2011，（7）：14-18.

[2]郑描，刘威.VTM李磨机在银山选矿厂的应用[J].有色设备，2013，（2）：38-40.