磨礦設備

非金屬礦工業中常用的磨礦設備有球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨機、懸輥磨(雷蒙磨)、壓輥磨、衝擊磨、渦輪磨、振動磨等。以下分別予以介紹。磨礦設備的發展趨勢是磨機大型化，發展高效節能球磨機，發展細磨和超細磨設備。

基本介紹

• 中文名：磨礦設備
• 外文名：grinding attachment
• 發展趨勢：大型化、超細磨化
• 典型設備：球磨機、棒磨機
• 套用：磨礦工藝

非金屬礦工業中常用的磨礦(粉)設備有球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨機、懸輥磨(雷蒙磨)、壓輥磨、衝擊磨、渦輪磨、振動磨等。

棒磨機

類型及構造

棒磨機的構造與球磨機基本相同，其區別在於前者筒體的長徑比(L/D)較大，一般為1.5～2.0;排礦端沒有排礦格子板，而排礦口較溢流型球磨機大，以便順利排料、裝棒和取出斷棒及彎棒。棒磨機按排礦方式分為溢流型、端部周邊排礦型和中部周邊排礦型三種。周邊排礦磨機排礦速度較快，產品粒度較粗，過粉碎程度輕;中部周邊排礦磨機由兩端同時給料，排礦速度更快，產品粒度更粗。

操作及套用

棒磨機可用於乾式或濕式作業；周邊排礦型還用於潤濕磨礦作業。所使用的棒介質為不同直徑的圓鋼棒，其長度較磨機筒體短100～150mm左右；其直徑一般為60～120mm；太粗易砸壞磨機襯板，太細磨損後易折斷。棒磨機運轉時棒與棒、棒與物料之間為線接觸，故“選擇磨碎”作用強，產品粒度均勻、物料過粉碎程度輕。筒體靜止時棒堆積的鬆散密度為同材質球介質的1. 36倍，故棒磨機的介質充填率較低，一般為30%～35%，其轉速率也較低，一般為60%～75%。棒介質的加入用加棒機，同時應經常定期停車檢查機內棒介質的磨損情況，隨時揀出折斷及彎曲的棒介質，以免其干擾完好棒介質的正常工作。因此棒磨機的作業率較低，一般為80%～88%。棒磨機多用於處理脆性物料，如鎢、錫的重選;也可用於球磨機給料的預處理，以降低球磨機給礦粒度;也可用於球團原料的製備。

膠體磨機

一種高速迴轉的超細磨磨礦設備。料漿以高速進入由定錐及動錐組成的窄狹空隙內，動錐的旋轉與定錐產生機械剪下力使物料磨碎。這種設備可以使固體顆粒勻細化、乳化、分散而製成膠體，故稱膠體磨機;可用於塗料、食品、化工、填料、膠體等的超細磨和分散;例如，將顏料分散於液相載體成為塗料，將粘度大的膠體分散為1μm以下的微滴，如糖漿、油膏、瀝青等。膠體磨機根據其研磨結構的形狀分為盤式、錘式、透平式和孔口式等;根據研磨結構的安裝方式又分為立式和臥式兩大類。常用的盤式膠體磨機有立式和臥式兩種。動盤旋轉速度為3000～15000r /min，它與定盤的間隙為0.02～1mm；間隙大小可根據對產品粒度的要求調節。給料粒度小於200μm，產品粒度小於1μm。動盤多為錐形(稱動錐)，上帶凸刃以增加剪下力。圖中示出了中國製造的JTM-120系列立式盤式膠體磨機結構，間隙調節套上有刻度可檢查研磨間隙大小。該系列動盤直徑為40～180mm。盤式膠體磨機的優點是無震動，占地面積小，用途廣，調節容易;缺點是加工較硬的物料時動盤上凸刃易磨鈍，從而降低設備效能。

球磨機

球磨機是研磨介質為球體的磨礦設備。研磨介質為圓台、短柱、球柱等異形體的磨礦設備習慣上也劃歸球磨機一類。磨礦設備中以球磨機套用最廣。

類型及構造 球磨機種類很多，按排礦方式分，有溢流型、格子型、周邊型;按筒體形狀分，有圓筒型、圓錐型、多棱型;按筒體長徑比分，有短筒型(L/D=1.0～1.4)、長筒型(L/D=1.4～1.8)和管磨機(L/D>1.8)(圖1)。金屬礦選礦廠套用最多的是格子型或溢流型短筒及長筒型球磨機;圓錐型磨機給礦端交角120°，排礦端交角60°，中間為圓筒體部分;這種型式磨機在20世紀60年代以前採用過，由於襯板結構複雜，安裝、拆卸困難，且產量比同規格球磨機低，故已淘汰;80年代瑞典研製出給礦端直徑大、排礦端直徑小、去掉中間圓筒體部分的真正圓錐型磨機。採用這種結構的目的是改善球在筒體的分布、加速排礦，以提高磨礦效率。這種新型圓錐球磨機還正在試驗中，尚無定論。溢流型和格子型兩種球磨機由於兩端樞軸內的螺旋方向 一定，故磨機筒體旋轉方向也是固定的，都有左旋和右旋之分;面對排礦端向給礦端觀看，筒體順時針方向旋轉者稱右旋磨機，逆時針方向旋轉者稱左旋磨機。周邊排礦型球磨機主要用於製備球團原料的潤濕磨及易於過粉碎物料的磨碎，由於其排礦格子的構造更複雜，故套用較少。

射流磨機

一種用高速氣流為載能體使物料發生衝擊、磨剝、松解而粉碎的磨礦設備，又稱氣流磨機。氣體(一般是壓縮空氣或蒸氣)通過噴嘴或其他方式射入磨機，由於氣流的高速運動和壓力驟降，引起物料彼此碰撞(或衝擊到靶上)和結塊的松解而粉碎。磨機工作時氣流速度可達1～6馬赫數，產生巨大粉碎能量；利用顆粒本身的衝擊和研磨力粉碎的產品很純淨、不被污染，是理想的高能超細粉製備方法。粉碎過程中氣流壓力驟降，因此溫度不升高，不會引起被磨物料的化學性質發生變化;設備無振動、噪音小、工作平穩。但是其輔助系統複雜，如所用空氣需去油、去濕、淨化，然後用壓氣機(串聯空氣包)供氣；被磨物料水分也有嚴格限制(不大於2%)。產品排出後需經幾道分級除塵。因此射流磨機的能耗很高，粉碎1t物料約需80～1000kW·h以上的電能；設備處理能力低;耗氣量也大，每小時約需40～1000m(標準狀態)空氣。有時為了提高粉碎能力採用加熱空氣，這又增加了成本。因此，採用射流磨機加工時一定要考慮必要性及經濟上的合理性。射流磨機按其工作原理可分為旋流噴射式、對噴和靶式三種基本類型；在此基礎上又派生出許多機型。

發展套用

磨礦設備呈現出來的發展趨勢有以下幾點：磨機大型化；發展高效節能球磨機;發展細磨和超細磨設備。由於磨機直徑發生了很大的變化因此磨礦過程也會產生一定的變化，磨機直徑過大，會給生產帶來一些新的問題。例如轉速降低，容易導致鋼球衝擊作用變小，磨剝作用大，球和礦的接觸少，球荷死區迅速增加，使單位容積產量下降，磨礦產品的電耗高，所以對於球磨機的直徑設計不能超過一定的範圍。

市場上比較受歡迎的高效節能球磨機方面的主要有中心傳動球磨機，靜動壓軸承球磨機，圓錐形球磨機，超臨速球磨機，細磨和超細磨設備等。中心傳動球磨機的傳動是通過電機帶動行星齒輪減速器直接驅動筒體，電機、減速器傳動系統和筒體位於同一中心軸線上，筒體由調心滾子軸承支承，磨機中空軸徑與主軸承間為滾動摩擦，阻力減小，實現了節能。靜動壓軸承球磨機採用靜動壓軸承，在啟動時採用高壓液壓系統潤滑，用高壓油將球磨機筒體頂起，待啟動後採用低壓液壓系統潤滑，保證球磨機中空軸徑能夠處於良好的潤滑狀態，減小摩擦阻力，降低設備的磨礦功耗，一般情況下，圓錐形球磨機的主軸承為調心滾子軸承，摩擦阻力小，降低了能耗。

球磨機如果可以能突破臨界轉速，磨機的生產能力會有所提高，並且在在臨界轉速以上仍然隨磨機轉速的增加而增加，這樣就能實現磨機小型化、生產能力大型化的目標，對於礦物加工、化工和建材等傳統行業的磨礦發展都有非常重要的推動作用。超臨速球磨機筒體內採用礦石和介質流導向機構改變了傳統球磨機內被重力和離心力控制的介質和礦石流的運動軌跡，使礦石受到高速的衝擊和磨剝作用，使常規球磨機在臨界轉速以上也能實現有效磨礦的作用，顯著提高磨礦效率和速度。

非金屬礦工業中常用的磨礦(粉)設備有球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨機、懸輥磨(雷蒙磨)、壓輥磨、衝擊磨、渦輪磨、振動磨等。