隨著生產需要,粉磨設備得到不斷發展,攪拌磨機作為細磨和超細粉磨的重要設備,較傳統粉磨設備—球磨機而言,具有磨礦效率高、耗能低的特點,被廣泛應用于礦業、冶金、新材料等多個領域。
攪拌磨機主要由傳動裝置(電機、減速器)和執行裝置(筒體、攪拌器)組成,筒體內填充有一定數量的研磨介質。在磨礦過程中,電機通過減速器把動力直接作用于攪拌器,攪拌器旋轉推動介質球運動;在微觀上,介質球受力(重力、離心力、摩擦力等)的不均勻性導致相鄰磨礦介質間存在動態速度差,對介質間的礦粒施加強力擠壓、摩擦和剪切作用,從而實現礦物顆粒的高效粉磨。其中剪切力在攪拌磨機進行物料研磨時占據重要地位。
目前,以美卓礦物公司的VTM系列、SMD系列攪拌磨機、德國愛立許公司的ETM系列攪拌磨機以及由Mount Isa礦山與德國Netzsch公司聯合研制的Isa磨機在礦山企業應用最為廣泛。國內,長沙礦冶研究院、北京礦冶科技集團有限公司、中信重工和東北大學等單位分別研發出JM系列、GJM系列、CSM系列和NEUM系列攪拌磨機,并已成功應用于各類礦石細磨的工業生產。
1、SMD磨機
SMD磨機是由芬蘭的美卓(Metso)公司生產的一種棒式立磨機,其中心軸上的棒式攪拌器工作時棒端的線速度大致為11m/s。筒體的形狀為正八邊體,用來支撐內部的多臂葉輪,筒體的高度與筒體的直徑相等。SMD磨機的研磨介質為陶瓷珠、卵石和河砂等,粒徑通常在1~2mm,也可根據不同情況選擇不同材料和不同粒徑的研磨介質,從而得到不同細度的產品。
磨機筒體的上部具有楔形聚氨酯篩板,其主要作用為在磨機工作時約束研磨介質留在研磨室中,并允許產品排出筒體,可根據研磨產品的粒徑和礦漿流量選擇不同的篩板。此外,SMD磨機采用低漿位、低轉速的運行模式以減輕攪拌器與磨機內襯的磨損,最大功率為1100kW。
2、Verti磨機
Verti磨機是由Metso公司提供的一種立式攪拌磨機,最節能的重力式磨機,使用螺旋式攪拌器,研磨介質多為12mm的鋼球。Verti磨機結構簡單,堅固耐用,該磨機的筒體為側開門式設計,此設計既方便了維護工作的進行,又節省了停機時間。此外,磨機運轉速率高達95%以上,襯板損耗減少,能源效率提高40%,磨礦介質消耗減少50%,在相同應用中,比球磨機占地面積減少50%。
Verti磨機工作時礦漿從磨機下部給入,經筒體內研磨介質研磨后磨礦產品從磨機的頂部溢出。Verti磨機多用于二段磨礦、再磨、超細磨等作業,可以接受6mm的給礦粒度,磨礦產品可達到0.02mm以下。目前,Metso公司最大的Verti磨機功率已達2240kW。
3、Isa磨機
Isa磨機是由澳大利亞Mount Isa礦山與德國Netzsch公司聯合研制的,它是由應用于顏料工業領域的Netzsch攪拌磨按照一定比例放大改進而成。標準的Isa磨機有8個安裝在懸臂軸上的帶孔圓盤,圓盤的周邊轉速可達到21~24m/s,Isa磨機的能量輸入密度較高可達到350kW/m3。此外,Isa磨機在排礦端安裝有分離器,可將介質保留在磨機內,只允許礦漿通過。
研磨介質方面,Isa磨機使用特別加工制作的MT1系列磨礦介質,該介質的密度為0.0037t/m3,堆密度為0.0023~0.0024t/m3,主要成分有79%氧化鋁,6.5%氧化硅,14%氧化鋯,維氏硬度HV1300~1400。為有效降低內襯的磨損,Isa磨機采用了可轉動的筒體內襯,并使用一體式的、用后可棄的橡膠襯里和簡單的檢修方式。截至目前,Isa磨機已在世界范圍內安裝了100余臺,總安裝功率已超過16萬kW。
4、JM攪拌磨機
JM系列立式螺旋攪拌磨機主要由立式筒體、傳動裝置、螺旋攪拌器支座等組成,主要應用于黃金、有色金屬、稀土礦、冶金和材料等行業。在金屬礦山中,金銀礦、鉬礦、銅礦、鎳礦鉛鋅礦等多需細磨至-0.038mm大于95%或更細才能單體解離,需要超細攪拌磨機細磨。
5、GJM攪拌磨機
GJM攪拌磨機主要由電動機、減速器、傳動裝置、雙葉輪攪拌器、槽體、耐磨橡膠襯里排料
裝置等組成。該型磨機的主要優勢為工藝布置靈活,可采用多種連接方式,由單臺、兩臺、三臺串聯,也可由一臺和多臺其他類型的攪拌磨機串聯布置,配置靈活,可滿足不同工藝需要。
較傳統球磨機而言,攪拌磨機磨礦具有更加顯著的優勢:①攪拌磨機工作時筒體固定、攪拌器旋轉,解決了球磨機筒體旋轉導致能量損耗大的問題;②相比于球磨機沖擊粉碎和研磨結合的磨礦方式,攪拌磨機主要依靠研磨作用輔以少量沖擊實現物料粉碎,緩解了聲、發熱和振動等造成的能量消耗,提高了細磨效率;③攪拌磨機設備的占地面積相對較小,結構簡單,安裝方便快捷。
資料來源:《李椿楠,李國峰,劉立偉,李營營.攪拌磨機的研究及應用現狀[J].礦產綜合利用,2021(04):110-117》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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