高壓輥磨機主要由機架、輥子、軸承、傳動、喂料、液壓、潤滑和控制等系統(tǒng)組成。電機通過萬向聯(lián)軸器、減速機與安裝在機架水平滑軌上的輥子系統(tǒng)(軸承和安裝在軸承上的輥子)連接,運轉時不能在滑軌上滑動的輥子為定輥,可在滑軌上作小幅滑動的為動輥,動輥兩端獨立的液壓系統(tǒng)將動輥推向定輥,產生破碎所需的壓力,動、定輥軸承座間有防止輥子接觸的間距塊。固定輥和移動輥結構相同,可以互換。

高壓輥磨機磨損件為輥子的輥套,以及輥子兩端擋礦用的倒三角形頰板。輥套、頰板基體采用耐磨合金鋼制造,與礦物接觸面均有耐磨保護層。目前輥套普遍采用碳化鎢硬質合金柱釘表面,高壓輥磨機工作時,物料填充在柱間,形成自生式抗磨料墊,保護輥面。對中等磨蝕性的礦石,這種輥面的使用壽命一般可達1萬小時以上。近年,魁珀恩公司(Koeppern)開發(fā)出表面經粉末冶金處理的耐磨輥套,輥套基體和耐磨表面天衣無縫地合為一體,克服了柱釘性脆折斷難修復、邊端效應大等弱點,實現(xiàn)了自我修補功能,改善了耐磨強度、進一步提高了使用壽命。兩種形式的輥套達到使用周期后均可拆卸更換。

高壓輥磨機喂料倉內的待粉碎物料,通過可調節(jié)開口大小的給料器進入高壓輥磨機的破碎腔(該料流空間上下連續(xù)、貫通,可實現(xiàn)3m以上的料柱,確保形成足夠的給礦壓力),擠滿破碎腔的物料,在輥子的相向轉動和料柱重的雙重作用下,強制進入不斷壓縮的空間,并被壓實(排礦料餅密度達到礦石真密度的0. 85倍),達到一定壓力時遭到粉碎或在顆粒內部形成微裂紋。

高壓輥磨機粉碎礦石機理

　　高壓輥磨技術的理論基礎為層壓粉碎理論,層壓粉碎是指大量顆粒受到高度的空間約束而集聚在一起,在強大外力作用下互相接觸、擠壓所形成的群體粉碎。克服了傳統(tǒng)破碎重點關注物料粒度上限的下降,即外力對大塊顆粒的針對性破碎,而忽略或未主動利用全粒級的破碎和大、小塊協(xié)同破碎。層壓粉碎的關鍵在于:在有限的空間內,壓力不斷增加使顆粒間間隙越來越小,直至顆粒之間可以互相傳遞應力,當應力強度達到顆粒壓碎強度時,顆

粒即開始粉碎。實驗表明,由于層壓粉碎在純壓應力作用下進行,其傳遞效率要高于單純的壓力、沖擊力和剪切力,層壓粉碎也就比壓碎、磨碎、劈碎、折碎和擊碎等外力作用造成的粉碎效果好[1]。因此,高壓輥磨機工作時,即使兩輥間間距明顯大于給礦較大粒度,但輥壓過程中各粒級都得到了粉碎,產生大量的細粒、微細粒及顆粒內微裂紋。

　　(1)設備作業(yè)率高。

　　軸承等轉動部件規(guī)格大,抗壓、抗磨損能力強,使用壽命長;與物料接觸件少、易磨損部位耐磨處理技術先進,檢修量少;自動控制、自動檢測、自動保護與預警預報系統(tǒng)先進,人機對話界面簡單、易操作;工作時兩輥間距大于給礦較大粒度,與給礦較大粒度相當?shù)慕饘賶K的混入不致傷害輥面。因而設備運行安全、平穩(wěn)、可靠,作業(yè)率高。

　　(2)設備適應能力強。

　　高壓輥磨機可對細碎產品進行預粉磨(產品粒度<3mm, -0. 074mm占25%以上);也可對中碎產品進行破碎,同時完成常規(guī)細碎和超細碎兩段破碎作業(yè)工作量(產品粒度<6mm)。對傳統(tǒng)細碎作業(yè)難以通過的含水、含泥偏高的粘性礦石也能輕松處理。因此,高壓輥磨機適應能力強。

　　(3)工藝流程配置簡單。

　　高壓輥磨機生產能力大、破碎比正常在8~10倍,所承擔的碎、磨工作越多,系統(tǒng)流程的長度、后續(xù)工藝配置的寬度越小。

　　(4)土建投資省。

　　設備生產能力大,工藝配置簡單;結構緊湊、外形尺寸小,占地面積小;破碎作用發(fā)生在兩個輥子間,產生的擠壓力被機架吸收,設備基礎基本無需考慮動載荷,基礎工程量小,土建投資少。

　　(5)實現(xiàn)了“多碎少磨”、“能拋早拋”方針。

　　以預粉磨為代表的破碎作業(yè),不但有較好的選擇性破碎效果,而且形成大量的細粒和微細粒產品,大量的礦物完成了初步解離,因此具備了較好的分選條件。充分實現(xiàn)了“多碎少磨”、“能拋早拋”并舉。

　　(6)顯著降本擴能。

　　層壓破碎為高效的壓應力破碎,效率明顯高于以壓應力和剪應力為主的球磨破碎(壓應力效應是剪應力效應的5倍左右),因此破碎能耗低;高壓輥磨料餅中大量的細粒和微細粒,以及粗粒內部豐富的應力裂紋,意味著磨礦功指數(shù)

　　顯著降低,后續(xù)球磨系統(tǒng)電耗下降,并且產能提高30%以上[2],見表1。提前拋尾和噸礦材料消耗成本低,使系統(tǒng)降本增效成果更顯著。

　　(7)改善選別指標、提高作業(yè)效率。

　　高壓輥磨作業(yè)使礦石顆粒內、兩種礦物界面處應力較為集中,解理面處容易發(fā)生分離或形成微裂紋,有利于在較

　　粗的磨礦細度下形成有用礦物單體,從而減少磨礦作業(yè)量、降低磨礦細度、減少過磨帶來的金屬流失、改善選別指標和過濾作業(yè)效率。

　　(8)設備運轉平穩(wěn),物料通過靜壓擠碎,沒有激烈碰撞和沖擊,因而噪音低。

　　(9)設備給料、破碎、排料都在相對密閉的系統(tǒng)內完成,而且設備數(shù)量少、除塵點少,易于實現(xiàn)除塵,因而揚塵少、生產環(huán)境整潔。

4.高壓輥磨機結構特點

　　(1)近年推出的、替代柱釘輥面的粉末冶金耐磨表面(擁有專利),使輥胎基體和耐磨表面天衣無縫地合為一體,克服了柱釘性脆易折、難修復、邊端效應大、能承受的工作壓力有限等不足,并具備自我修補功能,在改善耐磨強度和使用壽命的同時,在作業(yè)率、單位消耗等指標上也有明顯優(yōu)勢。

　　(2)相互獨立的液壓系統(tǒng)分別對動輥的兩端施壓,完成對給料的高壓擠壓破碎。兩個系統(tǒng)的壓力可以分別設置、在線改變,從而保證整臺設備高度的靈活性、適應性以及平衡給料、自我保護的能力,即使短時間內給料不夠均勻,也能保證正常生產且不會受到損壞。但在特殊情況下也可合用一個液壓系統(tǒng)。

　　(3)擁有專利的、極短時間內可同時向兩側打開的機架,打開時4根基柱變?yōu)榛壉阌谥脫Q輥胎,大幅度減少了停機檢修時間,進一步提高了輥壓機的作業(yè)率。

　　(4)利用閉合結構實現(xiàn)輥壓機運行過程變速箱扭矩的緩沖、抵消和吸收,不但大大減少了傳動軸的長度和振動,而且省去了變速箱的底座和地基,在節(jié)省基建費用和時間的同時,為維修工作帶來方便。

(5)雙列向心自動調心滾子軸承,保證了輥軸可以在很小的范圍內瞬時偏離平行位置。在給礦不均勻或給礦中混有金屬部件等情況下,這種設計能夠保證設備不受損害。

 提高產量40%——磨礦能耗降低50%——破碎粒度3mm 以下達到100%——高作業(yè)率95%——磨前拋尾50%以上——提高原有磨礦能力100%——降低運輸成本——延長尾礦庫壽命

　　1.由于高壓輥磨機在形式上很象傳統(tǒng)的對輥機,很多人錯誤地認為高壓輥磨機與傳統(tǒng)的對輥機具有相同的缺點。實質上高壓輥磨機與傳統(tǒng)的粉碎技術有兩點本質上的不同,其一是高壓輥磨機實施的是準靜壓粉碎,這種準靜壓粉碎方式相對于沖擊粉碎方式節(jié)省能耗約30 %;其二是高壓輥磨機對物料實施的是料層粉碎,是物料與物料之間的相互粉碎。這種原理的粉碎效率相對于傳統(tǒng)的破碎和球磨技術有明顯的提高,磨損也明顯地減少。物料之間擠壓應力可通過輥子壓力來調節(jié)。整個輥磨過程是通過兩個相向轉動的輥子實現(xiàn)的,其中一個輥子固定,另一個輥子可以移動。

高壓輥磨機在國內金屬礦山應用廣泛

2.我國金屬礦石資源種類繁多,但大多數(shù)礦種品質屬貧、雜、細。國內金屬礦山企業(yè)為了解決自身在礦業(yè)開發(fā)上存在的經濟、技術和環(huán)保等方面面臨的突出問題,積極引進、消化、吸收國外新型、高效的礦山生產工藝設備。高壓輥磨機就是在這樣的市場背景下,首先得到研究、論證，并開始在國內金屬礦山企業(yè)應用的高效粉碎設備,也是國內礦業(yè)界當下較為關注的礦山生產設備。可以說高壓輥磨機在國內金屬礦山應用廣泛。

3.經國家“七.五”、“八.五”、“九.五”重點科技攻關項目的支持，合肥設計院在引進德國KHD洪堡公司設計制造技術的基礎上，綜合我國國情，立足于國內的加工制造技術而開發(fā)研制的高壓輥磨機，專門用于礦石的粉碎。合肥設計院所引進開發(fā)生產的高壓輥磨機、打散分級機和新型氣流分級機等具有自主知識產權，獲國家新產品稱號，已在線使用超過1000臺套，銷量穩(wěn)居shi jie 先進。

 1.　國內金屬礦山應用實踐 　

　高壓輥磨機在國內、外已普遍應用于礦山行業(yè)的粉碎,用于金屬礦石的破碎,以實現(xiàn)簡化碎礦流程、多碎少磨、提高系統(tǒng)生產能力、改善磨礦效果或選別指標等不同目的生產實踐,國外較多,如毛利塔尼亞SNIM/zouerat用于將25~0mm鐵礦石閉路破碎至-1. 6mm占65%左右、智利CMH用于將65~0mm鐵礦石破碎至7~0mm、澳大利亞One Steel公司用于將25~0mm磁鐵礦碎至3. 15~0mm;美EmipireIronOreMine用于破碎自磨機頑石、葡萄牙某礦用于破碎錫礦石、波蘭KGHM Polish Copper,Polkowice用于破碎銅礦;俄羅斯Alrosa礦用于破碎金礦石等。 　　

四、產品優(yōu)勢: 　

　  1.生產量高達1000噸/小時，可使整個系統(tǒng)提產30%～40%。 

    2.相比圓錐破碎機、棒磨機和球磨機，能耗降低約低20～50%。 　

    3.破碎后入磨物料磨礦功耗降到15千瓦/每噸。 　

    4.破碎粉磨效果好，將1毫米以下細粉含量提高40%～50%。 　

    5.占地面積少，可靠性高，作業(yè)率可達約95%。 

    6.破碎比大，可以在碎礦、磨礦流程中，代替現(xiàn)有的三破、細破和磨礦作業(yè)，能夠將30-60mm的塊礦粉碎到3mm以下，從而可以實現(xiàn)在磨礦前大量拋尾，是系統(tǒng)的磨礦、選礦能力得以大幅度的提高。

    7.對于鐵礦石礦上的貧礦、極貧礦、表外礦，經過高壓輥磨處理后，可以在磨前拋去50%以上的尾礦，入磨礦石的品位得以大幅度提高。原有的磨礦選礦能力提高100%以上，粉磨的電耗大幅度降低，選礦成本大幅度降低。

   8.采用高壓輥磨機實現(xiàn)磨前拋尾后，可將拋出的尾礦進行分級，較粗顆粒的尾礦可以作為建筑石料或代替河砂，也可直接送入廢石堆場，降低了運輸成本，同時減少了細粒尾礦含量，延長了尾礦庫的壽命。

輥壓機和大型圓錐式破碎機對比