塔式磨機在國內礦山行業使用中的最新進展

姜迎春 黃虹

摘 要：塔式磨機作為一種高效節能的細磨設備近年來在國內得到廣泛的認可和應用。文章就塔式磨機的構造、技術特點等作了簡要介紹，并對我國塔式磨機的應用情況及趨勢作了概述。生產實踐表明，與常規球磨機相比塔式磨機細磨效果明顯、節能環保、維修方便、大大減小鋼球耗量，可以節省電35%～45%。

關鍵詞：塔式磨機；構造；技術特點；節能；應用情況

前言

塔式磨機是一種高效節能的立式螺旋攪拌細磨設備，最初是20世紀50年代由日本Kubota塔式磨機公司制造。其結構簡單，磨礦效率高，產品粒度分布均勻，易獲得所需要的產品粒度，在超細粉碎行業得到了廣泛的認可，是超細粉碎中極具發展前途、且能量利用率較高的一種超細粉磨設備。

塔式磨機目前主要由Metso公司、愛立許公司制造，分別命名為Vertimill和Towermill；國內該設備已由沈陽北方重工集團有限公司研發成功，命名為MLL螺旋立式磨機。塔式磨機在國外有廣泛應用，已有1000多臺的應用實例。在國內，銀山鐵礦采用的2臺Metso公司VTM-800塔式磨機是我國第一次引進該種設備。

1 塔式磨機的構造、技術特點

1.1 塔式磨機構造

塔式磨機機構比較簡單，主要部件為一個懸掛于磨機機架內的螺旋軸和驅動電機、減速機。其他部件有傳動機架、機架部、檢修門、潤滑系統、襯板、螺旋安裝工具等，部分Metso公司塔式磨機配有專用的分離箱，用于初步篩分產品，提高磨礦效率。塔式磨機垂直于地面布置，相比于球磨機，占地面積小很多。塔式磨機典型結構見圖1。

1.2 塔式磨機技術特點

塔式磨機工作原理是依靠位于機架內部的螺旋軸的高強度攪拌作用，有效帶動小的磨礦介質，形成很多壓縮的旋轉介質層，這個介質層可以產生壓力和扭轉力。這兩個力比球磨機中產生的沖擊力和研磨力磨碎微粒要有效得多。由于塔式磨機內的介質與礦物顆粒接觸非常緊密，且螺旋軸轉速非常低，塔式磨機內的磨礦作用基本上都是有效的，不同于傳統球磨機內的磨礦介質會有無效拋落現象，做無用功，浪費功耗，鋼球損耗大。

塔式磨機最大給礦粒度需小于等于6mm，最小出料粒度-20μm可占產品粒度的80%。磨礦介質通常為φ38mm～φ5mm鋼球。

塔式磨機通常與旋流器構成閉路磨礦系統。當給礦粒度足夠細時，配備小直徑旋流器可產出很細的產品。塔式磨機給料有兩種方式，一種是頂部給料，一種是底部給料，兩種方法各有利弊。頂部給料可以從上一級分級設備自然給進塔式磨機，底部給礦可以保證新給礦直接注入研磨區。合格的物料從溢流口溢出后進入旋流器分級系統，旋流器沉砂注入磨機底部鋼球區進行再磨。

塔式磨機的優勢主要表現為能耗低、介質消耗低、設備基礎簡單、安裝費用低、維修容易、占地面積小、噪音低。與球磨機相比，采用塔式磨機可節能30%～50%。產品粒度越細，節能效果越明顯。當給礦粒度中-75μm顆粒的含量低于30%時，塔式磨機與球磨機的能耗差別就沒有那么明顯了。

2 應用情況

塔式磨機單臺規格從20HP～4500HP（15kW～3360kW）。塔式磨機在礦山行業主要應用于粗精礦再磨、代替二段球磨機和三段球磨機，目前在銅礦、金礦、鉛鋅礦、鉬礦、鐵礦等方面有廣泛的應用。目前全世界礦山行業中超過65%的塔式磨機用于粗精礦再磨中，大約25%用于取代二段、三段球磨機。隨著國內礦山行業快速發展及國家對節能降耗的重視，塔式磨機越來越多地被引進國內企業。

圖2 塔式磨機在礦山選礦流程中應用的典型圖例

除銀山鐵礦外，目前國內已有多家選礦廠采用塔式磨機，如：攀鋼白馬礦3臺愛立許公司ETM-1500塔式磨機，昆鋼大紅山5臺愛立許ETM-1500塔式磨機，鞍鋼關寶山5臺Metso公司VTM-1500塔式磨機，昆鋼鎮康海山5臺Metso公司VTM-1500塔式磨機等。陜西洋縣選礦廠預計安裝10臺1500馬力（1120kW）塔式磨機，本鋼南芬鐵礦預計安裝5臺1500馬力（1120kW）塔式磨機。其中昆鋼鎮康海山5臺塔式磨機直接取代球磨機作為二段磨機使用。

圖3 攀鋼白馬礦塔式磨機

3 結束語

塔式磨機在國外礦山行業的應用已日臻成熟，而在國內應用才剛剛開始，對塔式磨機的工藝性研究也剛剛起步。隨著國外塔式磨機的引進，國內已有北方重工等企業成功研制塔式磨機，已有相關院校著手研究塔式磨機工藝流程，這對我國塔式磨機的普及和細磨技術的發展產生積極的推動作用。隨著當前“貧、細、雜”礦山資源的不斷開發和“節能降耗”政策的貫徹落實，這種經濟、節能、環保、安全的細磨設備必將越來越廣泛地被應用。

參考文獻

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