淺談高壓輥磨機(jī)在礦物加工工程中的應(yīng)用

曾軍龍，謝 茗

（金堆城鉬業(yè)汝陽(yáng)有限責(zé)任公司，河南 汝陽(yáng) 471200）

在礦物加工設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)工作人員需要對(duì)礦物的構(gòu)成以及物理化學(xué)屬性狀況有著更深入性的了解，以此才可以保證礦物加工工作的順利開(kāi)展。

1 礦物加工工程技術(shù)與工程發(fā)展的社會(huì)需求

1.1 社會(huì)需求

礦物加工工程技術(shù)不斷完善結(jié)合目前發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用率相對(duì)較低，雖然礦產(chǎn)資源豐富，但在使用上卻存在著較多問(wèn)題。礦產(chǎn)資源的合理利用，再加上我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，如果可以加大礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)力度，對(duì)于我國(guó)社會(huì)的前行有著重要意義?；诖?，有必要加大礦物加工工程技術(shù)的研發(fā)及推廣，注重礦產(chǎn)資源合理開(kāi)發(fā)和利用。

1.2 特殊區(qū)域

對(duì)礦物加工工程技術(shù)的需求我國(guó)礦產(chǎn)資源分布范圍較廣，且存在著不集中的現(xiàn)象，在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程中容易碰到較為特殊的地域條件，要想保證這些特殊區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的合理性、有效性，就需要合理應(yīng)用礦物加工工程技術(shù)，充分發(fā)揮區(qū)域礦產(chǎn)資源的優(yōu)勢(shì)。

1.3 礦物加工工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著較大的失衡現(xiàn)象，如果能夠增大中西部地區(qū)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用率，合理應(yīng)用礦物加工工程技術(shù)，則能夠有效優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平，減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡現(xiàn)象，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)總體經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)。不過(guò)在使用礦物加工工程技術(shù)的過(guò)程中，需要結(jié)合區(qū)域特征對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)中存在的不足之處加以改進(jìn)和優(yōu)化，以增大礦物資源使用率，達(dá)到最終改造目標(biāo)。中西部地區(qū)由于特殊的地質(zhì)環(huán)境，還需要更加全面的科學(xué)技術(shù)提供保障，因此在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，要更加注意對(duì)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用。

2 礦物加工設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 對(duì)加工工藝以及加工設(shè)備了解不全面

由于該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作對(duì)工作人員的專業(yè)要求相對(duì)較高，同時(shí)在設(shè)計(jì)工作能力上也有著較高的要求，設(shè)計(jì)工作人員不能憑借自身的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行操作，這樣會(huì)造成整個(gè)礦物加工設(shè)計(jì)質(zhì)量低。并且在設(shè)計(jì)工作中工作人員單純依照固定的設(shè)計(jì)方案來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有進(jìn)行合理的優(yōu)化處理，那么在具體的加工工作中所遇到問(wèn)題的概率就會(huì)明顯上漲，整體的加工工作質(zhì)量也無(wú)法得到充分的保障。同時(shí)設(shè)計(jì)工作人員針對(duì)加工的相關(guān)工藝認(rèn)知程度，對(duì)礦物加工設(shè)計(jì)理念的整體理解相對(duì)有限，無(wú)法掌握全新的設(shè)計(jì)工作方法造成了在設(shè)計(jì)工作中存在諸多誤區(qū)，無(wú)法合理使用更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和相關(guān)機(jī)械設(shè)備，整個(gè)設(shè)計(jì)工作方案存在諸多漏洞問(wèn)題，無(wú)法滿足業(yè)主方面的具體需求。

2.2 設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)

礦物質(zhì)在加工和設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際問(wèn)題，在設(shè)計(jì)工作中工作人員由于缺乏對(duì)實(shí)際工作環(huán)境的分析和考慮工作，造成了所使用的加工機(jī)械設(shè)備和具體的加工技術(shù)要求存在不匹配問(wèn)題。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中無(wú)法達(dá)到礦物加工設(shè)計(jì)的具體要求，外加上企業(yè)方面由于自身技術(shù)方面的藝術(shù)限制，對(duì)于設(shè)備的選擇以及設(shè)備的準(zhǔn)備工作也存在一定的不足，直接影響到了礦物加工的整體質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備的強(qiáng)化是礦物加工質(zhì)量提升的重要解決方法。

2.3 礦物性能了解不足

礦物加工設(shè)計(jì)工作主要是建立在礦物自身屬性的基礎(chǔ)之上，依照不同的物質(zhì)屬性選擇出最佳的加工設(shè)計(jì)方案，提高礦物的整體加工質(zhì)量，這樣所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品才符合業(yè)主的真實(shí)需求。但是在實(shí)際的礦物加工和設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)工作人員針對(duì)礦物屬性的了解程度相對(duì)不足，并且所掌握的種類也非常有限，對(duì)該物質(zhì)的本質(zhì)上的了解存在較大的誤區(qū)，針對(duì)礦物質(zhì)材料的區(qū)分能力相對(duì)較弱，因此在具體的設(shè)計(jì)工作中，總是單純依靠原有的設(shè)計(jì)工作方案來(lái)進(jìn)行套用，并沒(méi)有針對(duì)不同的礦物的屬性不同來(lái)針對(duì)性選擇加工設(shè)計(jì)方案，因此在具體的加工工作中，會(huì)造成大量的礦物材料出現(xiàn)浪費(fèi)，直接影響到了工程施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。

3 高壓輥磨機(jī)在礦物加工工程中的重點(diǎn)應(yīng)用環(huán)節(jié)

3.1 作為細(xì)碎／超細(xì)碎加工處理設(shè)備

除了用于金剛石礦的解離破碎和鐵精礦球團(tuán)前的預(yù)磨作業(yè)外，高壓輥磨機(jī)已逐步成為礦物加工領(lǐng)域的重要機(jī)械設(shè)備。高壓輥磨機(jī)往往能夠?qū)⒘皆?0mm ～65mm 之間的給礦物料擠壓粉碎成粒徑達(dá)到3mm ～10mm 的細(xì)碎產(chǎn)物。這種產(chǎn)物或者直接作為后續(xù)球磨回路的給礦，或者經(jīng)過(guò)篩選直接進(jìn)入球磨回路。根據(jù)選礦廠的基本情況與工藝要求不同，高壓輥磨機(jī)既可作為開(kāi)路作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，也可與篩分機(jī)協(xié)同使用完成閉路作業(yè)。另外，還可利用高壓輥磨機(jī)特有的回路形式，分別截取邊緣產(chǎn)物和中部產(chǎn)物。在高壓輥磨機(jī)和篩分機(jī)協(xié)同作業(yè)的閉路作業(yè)中，篩分粒度往往直接決定了后續(xù)球磨回路的給礦粒度，進(jìn)而影響高壓輥磨回路與球磨回路的粉碎能耗比例分配情況。通常來(lái)說(shuō)，篩分粒度越小，高壓輥磨回路承擔(dān)的粉碎能耗就越大，整體系統(tǒng)的能耗指標(biāo)就越低。另外，篩分粒度越小，篩分難度就越大，這也就意味著篩分效率就越低。根據(jù)實(shí)踐論證可知，若篩分粒度小于6mm，干式篩分的效率明顯下降，不得不采用濕式篩分。但需要格外注意的是，采取濕式篩分模式會(huì)導(dǎo)致給礦物料出現(xiàn)含水量超標(biāo)的問(wèn)題。如果給礦物料含水量超過(guò)限定標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行效率，進(jìn)而增大系統(tǒng)的能耗指標(biāo)。當(dāng)然，高壓輥磨機(jī)粉碎的能量效率較高是相對(duì)于球磨機(jī)磨礦而言的。

3.2 作為半終磨／終磨加工處理設(shè)備

在水泥材料加工生產(chǎn)過(guò)程中，高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用共經(jīng)歷了預(yù)磨設(shè)備、半終磨設(shè)備與終磨設(shè)備三個(gè)重要的發(fā)展階段。首先，高壓輥磨機(jī)作為預(yù)磨設(shè)備時(shí)，預(yù)磨產(chǎn)物粒度較粗，且必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的球磨才能獲得最終產(chǎn)物；其次，高壓輥磨機(jī)作為半終磨設(shè)備，可以獲得粒徑約為100μm ～1000μm 的中間產(chǎn)物，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的球磨獲得最終產(chǎn)物；最后，高壓輥磨機(jī)作為終磨設(shè)備時(shí)，可以完全替代球磨系統(tǒng)，直接獲得粒徑約為30μm ～250μm 的最終產(chǎn)物。水泥材料加工生產(chǎn)與礦物料加工生產(chǎn)存在本質(zhì)性差異，其物料粉碎和分級(jí)均為干式作業(yè)，由高壓輥磨機(jī)與風(fēng)力分級(jí)裝置形成閉路系統(tǒng)。以石灰石的粉碎處理為例。石灰石是水泥材料生產(chǎn)加工的主要原材料。各生產(chǎn)場(chǎng)地的石灰石的粉碎特性存在較大差異，但原礦含水量均保持在0%～10%之間。高壓輥磨機(jī)和具有兩步分級(jí)機(jī)制的風(fēng)力分級(jí)機(jī)形成完整的閉路作業(yè)系統(tǒng)。給礦物料最先進(jìn)入分級(jí)機(jī)，在靜態(tài)分級(jí)作用下獲得粒徑較大的粗粒產(chǎn)物，并在動(dòng)態(tài)分級(jí)作用下獲取粒徑較小的粗粒產(chǎn)物，二者協(xié)同作為高壓輥磨機(jī)的給料來(lái)源。動(dòng)態(tài)分級(jí)機(jī)的轉(zhuǎn)子速度直接決定了分離粒度。終磨產(chǎn)物在旋風(fēng)集塵器中與氣流分離。風(fēng)機(jī)的主要作用是提升風(fēng)力分級(jí)機(jī)與旋風(fēng)除塵器之間的空氣流通效率。斗式提升機(jī)的作用是垂直提升物料，減小占地空間。目前，在礦物加工領(lǐng)域，已經(jīng)有使用干磨系統(tǒng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些干磨系統(tǒng)主要用于處理鐵礦石、鐵精礦、金礦石、鎳礦石等物料，獲得某種干產(chǎn)物作為下游干式磁選或焙燒作業(yè)的給礦。各選礦廠均可對(duì)含水給料實(shí)施干燥與研磨處理，但由于給料的屬性特征差異較大，綜合處理效果也各不相同。經(jīng)過(guò)各礦物加工廠的實(shí)踐應(yīng)用可知，對(duì)于高腐蝕性物料來(lái)說(shuō)，只要充分考慮物料的屬性特征，也可以采用帶有風(fēng)力分級(jí)設(shè)備的干式磨礦。這也意味著高壓輥磨機(jī)的干磨系統(tǒng)已具備進(jìn)入礦物加工領(lǐng)域的條件。

4 礦物加工設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)策

4.1 加工工藝和設(shè)備的認(rèn)知強(qiáng)化

在礦物加工和設(shè)計(jì)工作中，要想有效提高整個(gè)礦物的加工質(zhì)量，必須要對(duì)加工工藝以及相關(guān)設(shè)備有著充分的了解和認(rèn)知。在實(shí)際的工作過(guò)程中，相關(guān)工作單位必須要對(duì)涉及工作人員進(jìn)行有效的技能培訓(xùn)工作，讓設(shè)計(jì)人員充分了解到不同礦物的具體屬性，以及加工設(shè)計(jì)工作的具體要點(diǎn)和重要流程。充分了解到礦物加工設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，讓設(shè)計(jì)工作人員掌握更加先進(jìn)的加工生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)最先進(jìn)的加工機(jī)械設(shè)備有著更深層次的認(rèn)知。在此基礎(chǔ)之上，通過(guò)理論和實(shí)踐相結(jié)合的方式，讓涉及工作人員充分了解到礦物加工設(shè)計(jì)的精髓，對(duì)不同加工機(jī)械設(shè)備的適用范圍以及適用礦物的類型加以明確。

4.2 設(shè)備合理準(zhǔn)備

在礦物加工設(shè)計(jì)工作中，要想有效提高飛極速礦物加工設(shè)計(jì)工作的整體質(zhì)量和效果，必須要充分做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。在實(shí)踐工作過(guò)程中設(shè)計(jì)人員需要對(duì)設(shè)計(jì)工作的環(huán)境加工結(jié)果要求，以及具體的加工環(huán)境狀況等進(jìn)行有效的分析，并且以此為基礎(chǔ)確定出最終的工程設(shè)計(jì)方案，有效保證方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。有效結(jié)合加工現(xiàn)場(chǎng)的具體機(jī)械設(shè)備的構(gòu)成情況，選擇出不同類型的礦物加工機(jī)械設(shè)備，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的性能測(cè)試和檢查，充分保證這些設(shè)備工作的安全性和有效性。在此工作過(guò)程中，還需要充分保證對(duì)加工機(jī)械設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行檢查，要保證機(jī)械設(shè)備型號(hào)和自身設(shè)備之間的充分匹配，加工過(guò)程中需要保證機(jī)械設(shè)備型號(hào)的一一對(duì)應(yīng)有效，保證整個(gè)加工工作的安全穩(wěn)定開(kāi)展。

4.3 礦物性能了解充分

要不斷提高設(shè)計(jì)工作人員的專業(yè)技能，工作單位可以設(shè)定出相應(yīng)的獎(jiǎng)懲體制，充分激發(fā)出設(shè)計(jì)工作人員的工作積極性，讓他們可以對(duì)礦物加工設(shè)計(jì)技術(shù)有著更加深層次的了解，并且有效的應(yīng)用在實(shí)踐工作當(dāng)中。在實(shí)踐工作中需要不斷積累工作經(jīng)驗(yàn)，為企業(yè)單位帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)企業(yè)單位要對(duì)一些表現(xiàn)優(yōu)良的工作人員給予更多的物質(zhì)和精神層次上的獎(jiǎng)勵(lì)，讓工作人員可以充分融入到這項(xiàng)工作當(dāng)中，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分發(fā)揮出自身的創(chuàng)造能力，有效保證設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性與合理性，同時(shí)在礦物質(zhì)的實(shí)用性方面也需要得到有效的提高，充分保證整個(gè)礦物加工設(shè)計(jì)工作的高質(zhì)量開(kāi)展。

5 高壓輥磨機(jī)在礦物加工工程中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

從高壓輥磨機(jī)的工作原理與實(shí)踐應(yīng)用層面來(lái)說(shuō)，其具有處理效率高，穩(wěn)定性良好，集成化程度高，單位破碎能耗低，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)特征，被廣泛運(yùn)用于金屬礦物篩選領(lǐng)域。高壓輥磨機(jī)在礦物加工礦石破碎流程中主要有預(yù)處理鐵精礦增加比表面積、用于礦石的細(xì)碎或超細(xì)碎作業(yè)以及完善自磨流程等幾種應(yīng)用。需要格外強(qiáng)調(diào)的是，高壓輥磨機(jī)不適合處理水分含量高、含泥比例大且黏性較強(qiáng)的物料。盡管高壓錕磨機(jī)在礦物加工工程領(lǐng)域的應(yīng)用受到各方面主客觀因素的限制，但隨著現(xiàn)代科技的完善，高壓輥磨機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用效果越來(lái)越突出，投產(chǎn)設(shè)備數(shù)量也呈現(xiàn)出逐年遞增的態(tài)勢(shì)。

6 結(jié)語(yǔ)

在礦物加工工程中，高壓輥磨機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用逐步克服了初期階段的輥面磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，選礦碎磨工藝日趨成熟化與完善化。如何促進(jìn)高壓輥磨機(jī)與其余加工工藝流程的有機(jī)整合，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新型工藝流程，進(jìn)而發(fā)揮出高壓輥磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)，成為業(yè)內(nèi)人士致力探究的新課題。與此同時(shí)，如何有效解決高壓輥磨機(jī)使用環(huán)節(jié)存在的各類典型問(wèn)題，提高設(shè)備運(yùn)行效率，降低基礎(chǔ)元器件磨損率，節(jié)約維護(hù)檢修費(fèi)用，從而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命也受到了礦物加工領(lǐng)域的高度關(guān)注。