磨礦機及其主要性能控制

粉碎磨機類型

磨機的分類方法很多。常用的有以下四種：①按采用的研磨介質特征，分為球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨機等。②按磨機結構特性，分為臥式圓筒型和立式圓筒型。 臥式圓筒型磨機根據其簡體內長和內徑的比值（通稱長徑比，以L/D 表示），又分為短筒型（L/D<=1.0~1.5）、長筒型（L/D=1.5~3.0）和管磨機（L/D>=3.0）；管磨機沿筒體長分隔成幾個室時稱多室管磨機。管磨機多用于水泥、耐火材料、煤粉的制備。立式圓筒型磨機有塔式磨、立式攪拌磨、雷蒙磨機等。③按排礦方式，分為溢流型、格子 型、周邊排礦型。按磨礦產品粒度，分為普通磨機和用于制備超細顆粒的超細磨機；超細磨機有振動磨機、離心磨機、膠體磨機、行星磨機、攪拌磨機和射流磨機（又稱噴射磨機）等。金屬礦選礦廠磨碎作業應用最多的為球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨或半自磨機。這四種磨機各有其特點，但也有其共性和相似之處，即均為臥式圓筒型；除大型磨機采用弧型電機外，其傳動方式都類似；磨機以一定速度轉動時，研磨介質和被磨物料在磨機中的運動形態相似；影響磨機工作指標的因素也類似。

磨礦產品按其粒度大小分為粗粒、中粒、細粒、微細粒、超細粒五級。這五級的粒度范圍與加工過程及被磨物料的用途有關，沒有嚴格的界限。按磨礦產品粒度范圍，磨礦過程分為粗磨、中粒磨 礦、細粒磨礦、微細粒磨礦和超細粒磨礦。磨礦產品粒度愈細。磨礦過程愈復雜，磨機產量愈低，電耗和鋼耗愈高，因此磨礦成本也愈高。對于非金屬礦的深加工或其他材料粉體的制備，超細顆粒的制備要采用特殊的磨碎技術。

粉碎磨礦流程

1.磨礦流程

表征被磨物料流經的磨礦設備和工序以及物料傳輸途徑的組合方式。它有很多類型，依據作業特點劃分又有不同的名稱，例如物料靠風力運輸時稱為干式磨礦流程， 以水力運輸時稱為濕式磨礦流程。按照磨礦設備的不同分為棒磨流程、球磨流程、自磨流程（或半自磨流程）、礫磨流程等。按處理的物料特性分，又有原礦磨礦流程、中礦 再磨流程、尾礦或精礦再磨流程。按磨機串聯運用情況，又分為單段、兩段多段磨礦流程。由于各段設備組成不同，又分為一段棒磨、一段球磨、棒磨—球磨、球磨—球磨、 棒磨—礫磨等流程（以上統稱為常規磨礦流程）；自磨、自磨—球磨、自磨—礫磨、自磨—球磨—破碎等流程（以上統稱為自磨流程）。如果磨礦回路中加入分選作業，則稱為階段磨礦流程。如果磨礦產品不經粒度分離（ 分級或篩分）直接進入下段工序稱為開 路磨礦流程；當磨礦產品進入粒度分離作業以控制其粒度范圍時，粒度合格部分進人下步工序，不合格部分（粗粒）返回磨機再磨，則稱為閉路磨礦流程。

礦流程是根據分選作業對粒度的要求、處理原料的性質、選礦廠規模、地區條件 等因素，經過綜合技術經濟比較選擇確定的。金屬礦選礦廠絕大多數采用濕式磨礦流程，并且多采用球磨流程或棒磨一球磨流程；處理含易碎性礦物的礦石，為了避免過粉碎，多采用棒磨流程，例如處理重選廠的鎢、錫礦石和某些鉛礦石等。

2.開路磨礦

礦石和水給入磨機內進行磨礦，最終磨礦產品從磨機排出，沒有粒度分離作業。 在開路磨礦中最常用的磨機是：棒磨機、球磨機、礫磨機、自磨或半自磨機，可由一臺或 多臺設備組成磨礦系統［圖1-10中(a)］。棒磨機多用于原礦一段開路磨礦，球磨機 多用于中間產品開路磨礦。開礦的主要優點是需要的設備少，磨礦產品濃度高，特別對金、銀礦和鈾礦高濃度浸出有利。

3.閉路磨礦

磨機與分級設備構成閉路作業，磨機排出產品經分級設備分成粗粒和細粒，細粒作為最終產品或進一步處理，粗粒返回磨機再磨。分離粒度大小由分級設備控制。絕 大部分磨機均為閉路工作，特別是球磨機。閉路磨礦又分兩種：一為帶 分級的閉路磨礦［圖1-10(b)］，其特點是原料給入磨機，磨礦產品經過分級作業分為溢流（ 細粒級）和返礦（粗粒級）兩種產品，后者返回再磨；另一種為帶預先一 分級的閉路磨 礦［圖1-10(c)］，其特點是原料進入磨機前先經過分級，分級的粗粒（返砂或稱底流） 進入磨機，磨礦產品再返回分級機進行分級。這種分級兼有預先和 分級兩種功能；這種流程多用于兩段連續磨礦的第二段磨礦或中礦、精礦再磨回路。

4.再磨流程

分選所得的某產品，例如中礦、精礦或尾礦由于礦物解離度不夠（或其他原因），將其給入磨機再磨碎。根據再磨礦的原料性質又分為中礦再磨、精礦再磨和尾礦再磨等流程。

5.自磨流程

自磨機與其他磨機及分級設備所組成的磨礦流程統稱為自磨流程。自磨流程可分為八種類型：①單段全自磨流程，因要求其完成的破碎比大，生產波動不易控制，效 率低，目前幾乎很少應用。②單段半自磨流程，效率較全自磨高，但破碎比要求大，也 不盡合理。③自磨—球磨流程，當選礦作業要求入選粒度較細時（-200目>=60%）， 該流程較為合理。④自磨—礫磨流程。它適合于處理硬度均一，較致密的礦石。⑤自磨—球磨—破碎流程，礦石從自磨機中排出，用破碎機破碎，破碎后的 礦石返回自磨機或單獨處理，自磨機排礦篩下部分進入下段球磨機再磨。⑥半自磨— 球磨流程，它在生產中適應性較強，20世紀80年代以來的新建選礦廠多用此種流程。⑦半自磨—球磨一礫磨流程，又稱復合半自磨流程；有時由自磨—礫磨—礫磨組成磨 礦流程，這種流程在芬蘭用得比較多。⑧巖塊自磨流程，是指用100mm-350mm巖塊作研磨介質去粉碎細碎產品的磨礦作業，這種流程比較簡單。

磨機功率計算

由于磨礦功耗在選礦廠電耗中占有很大比例，因此正確計算和選擇磨機拖動電機 的型式和功耗，對節約電能有很大的意義。此外，準確地確定和計算磨機功率對磨礦 作業的產量計算、磨礦過程優化、自動控制都具有重要意義。美國人戴維斯（E.W.Da-vis）于20世紀30 年代對常用的臥式圓筒磨機進行過系統研究并提出功率計算方法； 由于其計算結果偏差較大，后來美國的邦德（F.C.Bond）和蘇聯的安德列耶夫、莫洛佐 夫、列文遜以及奧列夫斯基等人都進行過研究并提出了一些計算公式。中國的陳炳辰 等對磨機功率計算也進行過詳細研究，并利用實驗室磨機和工業磨機進行不同條件下 的試驗和測定，根據測定結果對現有的主要計算磨機功率的公式進行了驗證和對比， 提出了較精確的理論及經驗算式。由于磨礦過程是個很復雜的過程，現有的磨機功率計算公式在一定條件下才適用。

臥式圓筒型棒磨機和球磨機的功率計算：

電機的輸入總功率Nt（KW）按下式計算；

Nt=（N空+N附+N有）/N1*1/N2；

式中的：N空為磨機空轉功率，磨機中不加研磨介質及物料，KW；N附為附加功率，磨機中加入研磨介質及物料后增加的摩擦損失，kw；N有為有用功率，即使研磨介質和物料運動的能量損失，kw；N1為傳動效率，與磨機傳動方式有關；N2為電機效率?？紤]到備用系統數k1，可得磨機安裝功率N安（KW）為N安=K11N1，通常備用系數K1=1.1，N空，N附在具體條件下測定，N有可按下述理論公式，經驗公式或半經驗公式計算。

研磨介質對應的圓心角；介質在磨機旋轉方向的集團角(見圖1-11)。介質呈拋落運動時，計算結果較為準確的理論公式有中國陳炳辰公式和安德烈夫公式，在磨機轉速率=68%～85%、介質充填率=30%～45%，在這些工業生產最常用的磨機工作條件范圍內，陳炳辰理論公式計算結果與實際偏差不大于5%，安德烈耶夫公式偏差不大于10%。戴維斯的磨機功率理論算式和奧烈基的理論算式偏差都較大（在上述工業磨機生產條件下，其偏差分別在13%～45%和13%～35%范圍內），但也可作為參考。

粉碎是將小塊礦石的粒度進一步化?。６?mm以下），使之符合分選作業要求的過程。在選礦工業中，磨礦是礦石經破碎后進行分選前的粒度準備作業。磨礦作業是在連續轉動的磨機筒體內完成的；筒體中裝有研磨介質（如鋼球、棒、異形球棒、大塊 礦石或礫石等），研磨介質在筒體旋轉過程中被帶動產生復雜的沖擊、研磨和剪切作用，使進入到簡體內的礦石在研磨介質作用下被磨碎。有時，筒體內不另裝研磨介質， 而是依靠被磨礦石中的大塊礦石進行研磨，這稱為自磨。幾乎所有選礦廠都有磨礦作 業。在選礦工業中，磨礦作業不僅在基建投資和生產費用中占有很大比例，而且磨礦產品的質量（例如粒度分布、有用礦物單體解離度、濕式磨礦作業的礦漿濃度等）對選礦作業指標也有很大影響。磨礦車間是選礦廠的主廠房，一個選礦廠的處理量、作業率及運轉率都是按磨礦設備計算的。