
中國粉體網訊 塔式磨,是一種立式結構的攪拌磨機。塔磨機憑借高效、節能及超細的摩擦研磨方式,在細磨和超細磨領域之中比傳統的球磨機有更突出的優點,曾在全球范圍內開啟了高效節能的磨礦時代。
塔磨機已經廣泛應用于金屬和非金屬礦行業,如鐵礦、銅礦、銅鎳礦、鉛鋅礦、鉬礦、金精礦、鋅礦、鎳礦、金礦、稀土礦、氧化鋁、碳酸鈣、石墨、螢石、尾礦、滑石等礦物的再磨、細磨中。
塔磨機
長沙礦冶院
1、國內外塔磨機發展概況
自1953年發明至今,國內外企業始終關注塔磨機,并涌現出一大批先進企業。目前,芬蘭的美卓(Metso)公司、德國的愛立許(Eirich)公司、丹麥的富勒史密斯公司以及德國蒂森克虜伯公司是國外的塔磨機主要生產廠家。
國外某塔磨機+分級一體化結構
到80年代初,我國塔磨機研發才初見成果,至今都在打磨技術,追趕國外先進企業。其中長沙礦冶研究院研發了我國第一臺塔磨機(MQL-500型攪拌磨機)。此后,北京礦冶研究總院(KLM系列大型立式螺旋攪拌磨機)、江蘇蘇州非金屬礦工業設計研究院(高速塔式球磨機)、國家科學院金屬冶煉能源中心(TW型)、清華大學(GJM1000型和SJM型)、武漢理工大學非金屬礦研究設計所(LQM300型)等單位陸續研發出塔磨機,奠定了我國塔磨機的技術基礎和市場格局。
目前國內部分塔磨機應用情況
2、塔磨機組成與工作原理
塔磨機的結構緊湊,主要由驅動電機、減速機、螺旋攪拌器、研磨室、機架和潤滑系統等組成。
塔磨機結構
其工作原理如下,利用物料在塔體內的自重和螺旋葉片的旋轉產生的離心力,實現物料的連續研磨。當物料從塔磨機的頂部進入時,受到自身重力的作用,開始向下運動。同時,塔磨機內部的螺旋葉片開始高速旋轉,產生一個強大的離心力場。在這個離心力場的作用下,物料被均勻地分散到塔磨機的各個角落,并與研磨介質(如鋼球或鋼段)發生劇烈的碰撞和摩擦。這種碰撞和摩擦的過程是塔磨機研磨作用的關鍵。物料在高速旋轉的螺旋葉片和研磨介質的共同作用下,不斷受到沖擊和剪切力,從而實現細化。這種細化過程不僅提高了物料的比表面積,還使其更加均勻和易于后續處理,因此塔磨機經常作為磨礦的最后一道工序,堪稱再磨、細磨“終結者”。
塔磨機工作原理示意圖
3、塔磨機七大優勢
(1)均勻、高效粉碎
通過內置的螺旋攪拌器,塔磨機能夠帶動磨礦介質形成高速旋轉的流動場,從而產生強烈的剪切力和研磨作用。這種力量場的設計,使得物料在有限的空間內能夠實現快速而均勻的粉碎,大大提高了磨礦效率。
(2)粗磨、細磨可調控
無論是需要粗磨還是超細磨的物料,塔磨機都能夠通過調整工作參數來滿足生產需求。特別值得一提的是,它能夠穩定產出d97<10μm的超細粉體,這種高品質的粉體產品在許多高科技領域都有著廣泛的應用。
(3)節能
塔磨機在節能減排方面也取得了顯著成效。與傳統球磨機相比,其單位能耗降低了30%~50%,這意味著在相同的生產量下,塔磨機所消耗的能源要遠少于傳統設備。
(4)低噪音
塔磨機在運行過程中產生的噪音更低,有效改善了工作環境,降低了噪音污染。其緊湊的立式結構設計,還使得占地面積大幅減少。
(5)研磨硬礦更節能
塔磨機在處理硬度較高的物料時,以研磨為主導的機制表現得尤為出色。不同于球磨機主要通過沖擊來破碎物料,塔磨機利用其精細的研磨作用,能夠更加均勻地破碎高硬度物料,從而在保證破碎效果的同時,顯著降低了介質的磨損量,據統計可減少40%以上。
(6)研磨含水礦物
與立磨相比,塔磨機在對物料水分的適應性方面也展現出了其獨到之處。傳統的立磨在處理含有一定水分的物料時,往往需要預先進行干燥處理,以防止物料因粘性過大而影響破碎效果。然而,塔磨機卻能夠直接處理水分含量高達15%的物料,無需預干燥。
(7)可進行精細分級
塔磨機還配備閉路循環系統,能夠實現對破碎物料的精細分級,分級效率高達98%以上。這意味著在破碎過程中,過粉碎現象得到了大幅度的減少,從而提高了產品的質量和均勻性。
4、塔磨機應用研究
(1)黏性磁鐵礦
安徽馬鋼礦業資源集團姑山礦業有限公司發明了一種黏性磁鐵礦高效碎磨工藝。通過高壓輥磨機超細碎、塔磨、塊礦預選、濕式拋尾等工藝,解決入磨粒度分布不均勻問題,可以更好提高磨礦效率,減少礦物過磨,提高分選效率,還能降低磨礦作業能耗。
(2)鱗片石墨
中科聚智(大連)科技有限公司發明了一種適用于高含泥礦石的原生石墨大鱗片保護的工藝設備。通過高壓輥磨機超細碎及兩段間接塔磨機開路磨礦保證原生礦石中大鱗片石墨的有效保護及(微)細粒嵌布石墨礦物最大解離度,以保證高的選礦回收率。
(3)鈦尾礦
重鋼西昌礦業有限公司發明了一種磁選尾礦鈦資源精準磨礦分級方法。為減少細粒級返回球磨導致過粉碎現象產生,通過高頻細篩進行精準分級,促使物料均勻變細,降低過磨現象產生。塔磨磨礦為變頻式磨礦,能夠對物料產品粒度進行精準調節掌控。
(4)輝鉬礦
沈陽盛世五寰科技有限公司發明了一種處理細粒輝鉬礦的磨礦-浮選短流程分選方法。采用高壓輥磨機和塔磨機改變了礦石的碎磨方式,顯著降低碎磨能耗,同時更為有效地保護輝鉬礦的片狀結構,磨礦產品粒級分布合理,微細粒級(20μm)物料量減少,為浮選作業創造了良好條件。
(5)滑石
大連地拓環境科技有限公司發明了一種滑石超細粉磨系統。采用連續破碎階段磨礦的工藝,實現超細滑石粉的連續、穩定生產,系統運行穩定性高,產品粒度分布均勻,粉磨效率高。
結語
高效的磨礦技術是高效選別的前提,由于我國礦產資源“貧、細、雜”的品質特點,必需要將嵌布粒度細的礦石磨到細粒級或者超細粒級,以有效解離連生體。在進行細磨和超細磨時,傳統的球磨機耗能高、效率低,還容易產生過粉碎情況,不能高效地進行磨礦,塔磨機彌補的就是這一重要的環節。
參考來源:
劉剛:塔磨機在選礦磨礦工藝中的運用與探究,洋縣釩鈦磁鐵礦有限責任公司
洪曉東:大型塔磨機在選礦廠細磨作業中的應用實踐,攀鋼集團礦業有限公司
劉子涵:基于數值模擬的塔磨機結構參數對粉磨效果的影響研究,沈陽建筑大學
趙福剛:塔磨機在我國金屬礦磨礦中的應用,中鋼集團
專利之星等
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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