高壓輥磨機(jī)在和睦山選廠擴(kuò)產(chǎn)中的應(yīng)用

梁朝杰

(馬鋼(集團(tuán))公司姑山礦業(yè)有限責(zé)任公司)

高壓輥磨機(jī)在和睦山選廠擴(kuò)產(chǎn)中的應(yīng)用

梁朝杰

(馬鋼(集團(tuán))公司姑山礦業(yè)有限責(zé)任公司)

和睦山破碎系統(tǒng)通過增設(shè)高壓輥磨工藝進(jìn)行擴(kuò)能改造，通過工業(yè)試驗(yàn)確定了高壓輥磨機(jī)壓力、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，在最佳工藝參數(shù)下的流程考查表明，破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力大幅提高，達(dá)到擴(kuò)能要求，并且綜合生產(chǎn)成本明顯降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

高壓輥磨機(jī) 壓力 轉(zhuǎn)速 相對可磨度 成本

1 高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用背景及流程

為提高鐵精礦的自給率，馬鋼和睦山鐵礦在完成選礦系統(tǒng)配套改造后，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)規(guī)模由原70萬t/a提高至110萬t/a的目標(biāo)。擴(kuò)能前破碎系統(tǒng)采用三段一閉路破碎—干式磁選拋尾工藝流程，見圖1。通過設(shè)備能力校核，原篩分系統(tǒng)設(shè)備能力不能滿足要求，而篩分廠房及中細(xì)碎廠房受工業(yè)場地限制不具備擴(kuò)建改造條件，因而通過采取放粗細(xì)碎產(chǎn)品粒度、增設(shè)高壓輥磨超細(xì)碎工藝的措施，達(dá)到了擴(kuò)產(chǎn)但不放粗入磨礦石粒度的效果。改造后破碎系統(tǒng)工藝流程見圖2。

2 礦石性質(zhì)

和睦山選礦系統(tǒng)處理的礦石為后和睦山及后觀音山礦石的混合礦，以磁鐵礦和赤、褐鐵礦為主，其他鐵礦物含量較低。礦石自然類型主要有浸染狀、稠密浸染塊狀，層紋狀、角礫狀。脈石礦物主要為黏土類、白云石、方解石、石英、長石、透閃石、綠泥石和磷灰石等。礦石密度為3.74 t/m3、松散系數(shù)為1.7、莫氏硬度為6～14、含水量為6.7%。

圖1 改造前碎礦工藝流程

圖2 改造后碎礦工藝流程

3 高壓輥磨機(jī)工業(yè)試驗(yàn)

3.1 高壓輥磨機(jī)壓力試驗(yàn)

固定電機(jī)轉(zhuǎn)速為1 000 r/min，不同壓力時(shí)高壓輥磨機(jī)工作狀態(tài)參數(shù)見表1,給料和排料粒度分析結(jié)果見表2。

表1 高壓輥磨機(jī)不同壓力時(shí)的設(shè)備參數(shù)及試驗(yàn)結(jié)果

表2 不同產(chǎn)品的粒度分析結(jié)果

由表1可知，隨著壓力增大，高壓輥磨機(jī)單位功耗增加，m-dot值減小。綜合考慮，確定高壓輥磨機(jī)的工作壓力為4.5 MPa。

3.2 高壓輥磨機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)

轉(zhuǎn)速試驗(yàn)固定壓力為4.5 MPa，不同轉(zhuǎn)速時(shí)的高壓輥磨機(jī)工作狀態(tài)參數(shù)見表3，不同轉(zhuǎn)速下的輥壓機(jī)排料粒度分析結(jié)果見表4。

表3 高壓輥磨機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的設(shè)備參數(shù)及試驗(yàn)結(jié)果

表4 不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)品的粒度分析結(jié)果

由表3可知，轉(zhuǎn)速為1 000 r/min時(shí)，高壓輥磨機(jī)單耗最低為0.96 kWh/t，m-dot值最高為416.67 ts/(hm3)。

由表4可知，比較不同轉(zhuǎn)速下Fx/Px值可知,在轉(zhuǎn)速為1 000 r/min時(shí)輥壓效果較好。綜合考慮，確定高壓輥磨機(jī)是轉(zhuǎn)速為1 000 r/min。

3.3 最佳工藝參數(shù)考查

將高壓輥磨機(jī)工作壓力參數(shù)設(shè)定為4.5 MPa、轉(zhuǎn)速設(shè)定為1 000 r/min進(jìn)行產(chǎn)品考查，給料及排料粒度篩選結(jié)果見表5。

表5 高壓輥磨機(jī)給料及排料中各粒級含量

由表5可知，高壓輥磨機(jī)開路輥壓，物料粒度明顯較給料細(xì)。

考查過程中高壓輥磨機(jī)的實(shí)際通過量為107.43 t/h，實(shí)際m-dot值為288.79 ts/(hm3)，比設(shè)計(jì)通過量81.48 t/h、設(shè)計(jì)m-do值212.17 ts/(hm3)均有明顯提高。

3.4 可磨度測定

在實(shí)驗(yàn)室條件下對輥壓前后產(chǎn)品進(jìn)行相對可磨度測算，磨礦后2種礦樣新生-0.075 mm級別含量見表6，根據(jù)所繪相對可磨度曲線計(jì)算的新生 -0.075 mm占55%、85%和90%時(shí)2種產(chǎn)品所磨時(shí)間見表7。

表6 輥壓前后物料新生成-0.075 mm級別含量對照

表7 輥壓前后物料不同磨礦細(xì)度所對應(yīng)的磨礦時(shí)間對比

由表7可知，當(dāng)新生成-0.075mm粒級占55%、85%、95%時(shí)，輥壓前后物料的相對可磨度系數(shù)分別為1.11、1.05、1.06，可見輥壓后的物料比輥壓前的更易磨。

3.5 高壓輥工藝效果分析

破碎系統(tǒng)應(yīng)用高壓輥磨機(jī)完成擴(kuò)能改造后，月處理能力達(dá)10萬t左右，磨選系統(tǒng)月處理能力達(dá)到9萬t以上，球磨臺時(shí)能力達(dá)到150t/h左右，較改造前提高25%以上。精礦動力單耗由改造前的42.61kWh/t降為改造后的39.5kWh/t，降幅為7.3%；球耗由改造前的1.85kg/t降為改造后的1.67kg/t，降幅達(dá)到9.73%。通過綜合成本分析，改造后輥磨系統(tǒng)增加生產(chǎn)成本0.41元/t，選廠節(jié)約電耗、球耗成本2.164元/t，綜合節(jié)約成本1.754元/t。

4 結(jié) 論

通過增設(shè)高壓輥磨工藝，和睦山破碎系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了由70萬t/a提高到110萬t/a，同時(shí)礦石可磨性的改善使選礦綜合成本大大降低。因此，高壓輥磨工藝是選廠擴(kuò)能改造以及降低生產(chǎn)成本的有效途徑。

Application of High Pressure Roller Mill in Hemushan Mill Plant Expansion

Liang Chaojie

(Masteel (Group) Gushan Mining Co., Ltd.)

Hemushan mill plant conduct expansion transformation by adding high pressure roller mill technology, technological parameters including high pressure roller mill presser, rotating speed etc. was determined by the industrial tests. Process investigation results under the optimum technological parameters indicated that, crushing system production capacity greatly increased, meet the capacity expansion requirements, and comprehensive production costs significantly decreased, economic benefits remarkably increased.

High pressure roller mill, Pressure, Rotating speed, Relative grindability, Cost

2015-05-18)

梁朝杰(1982—)，男，工程師，243184 安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣龍山橋鎮(zhèn)。