烧结球团bookmark0高压辊磨机粉碎铁精矿试验研究张严冰袁亦扬周全（洛阳矿山机械工程设计研究院）果之间的关系，对高压辊磨机的选用和设计具有指导意义。

　　03―29联系人：张严冰（471039）河南糊塍路微！矿山机械工栳计研0中在―此他锢种矿料分别it会中1刖目高压辊磨机又称辊压机、挤压磨，自1985年应用于工业生产以来，不仅广泛用于水泥生熟料、石灰石、高炉炉渣、煤以及各类非金属矿物的粉碎，而且大量应用于铁矿、有色金属矿以及各类金属矿的“多碎少磨”，以提高物料的粉碎效率。高压辊磨机是根据层压粉碎原理设计的，用于松散物料的中碎和细磨。近年来，在钢铁行业，国外不仅把高压辊磨机用于铁矿石中碎，而且成功地将其应用于球团生产中的铁精矿粉磨，国内也有多家企业开始引进高压辊磨机用于铁精矿粉磨。高压辊磨机以其高效、节能、维护简单等特点倍受用户青睐，引起了国内球团行业的极大关注。

　　由于不同矿山生产的铁精矿粒度范围较宽，大多无法直接满足球团生产工艺的要求，故需对其进行粉磨处理。我们在试验室用高压辊磨机对七种国产铁精矿进行了粉碎试验，以研究高压辊磨机的工况参数与铁精矿粉碎效果之间的关系，为工业设计及应用提供依据。试验结果表明，与常规磨碎机相比，高压辊磨机具有产量高、能耗低、能处理水分含量高的物料、产品细度高、维修费用低、占地面积少、机器振动和噪音低等优点。

　　2高压辊磨机的工作原理一层压粉碎原理对于“层压粉碎”德国舒纳德教授作了这样的阐述：物料不是在破碎机工作面上或其它粉碎介质间作单个颗粒的破碎或粉磨，而是作为一层（或一个料层）得到粉碎。该料层在高压下形成，压力导致颗粒挤压其它邻近颗粒，直至其主要部分破碎、断裂，产生裂缝或劈碎“。他的研究结果表明：脆性矿石用高压粉碎方式进行层压粉碎时，所需能耗远远低于传统的粉碎方式（如冲击、剪切等）。

　　高压辊磨机就是根据层压粉碎的原理设计的。两个辊子作慢速的相对运动，其中一个辊固定，另一个可以作水平方向滑动，当物料由辊压机上部连续喂入并通过双辊间的间隙时，给活动辊以一定的作用力。在辊子的作用下，除了与辊面接触的颗粒受到辊面直接压力外，物料之间也产生相互挤压，导致物料压实和粉碎。

　　3铁精矿高压辊磨试验我们对国内不同地区矿山生产的七种铁精矿进行了高压辊磨试验。试验用高压辊磨机的油缸压力为1~15MPa（可调），电机转速500~试验分多次进行，每次试验的矿料都进行缩分筛析，以避免取样差异造成误差。现取其中四种有代表性矿料的辊磨试验数据，分析如下。

　　变参数包括高压辊磨机压力、转速、辊间距、矿料含水率，测试参数为矿料粒度组成、细度（勃氏比表面积）、比功耗和产量。

　　3.1辊压后粒度减小，比表面积增大在压力1~12MPa、矿料含水率3%~10%范围内，辊压后矿料粒度减小、比表面积增大。

　　尽管电机转速和辊间距的变化对单位能耗影响很大，但对出料粒度和比表面积影响很小。出料粒度和比表面积主要取决于高压辊磨机的工作压力和矿料的含水率。

　　当矿料含水率小于2%或大于11%时，常出现挤喷、滑料现象，出料料饼很少，甚至不能形成料饼，以至于粉碎效果很差。

　　在压力为3MPa、矿料含水率8%、电机转速1400r/min的条件下，四种矿料经高压辊磨前后的粒度变化列于表1，比表面积变化见表2.表1四种矿料经高压辊磨后的粒度变化（通过量）粒度mm进料出料增加进料出料增加进料出料增加进料出料增加表2四种矿料在不同水分下经高压辊磨后的比表面积增加值（cm2、―1）一元线性回归方程为y=53.归系数为R2=0. 8594.当试验压力大于8MPa时，随压力增加，比表面积增加明显趋缓，此时单位能耗急剧增加。

　　3.2细度（比表面积）与压力的关系在不同压力下，出料的比表面积随压力增加而增大，但粒度级配基本不变（见表3、表4）究其原因，①是因为一325目的物料粒度变细所致；②通过电子显微镜观察，进料中含有针片状颗粒，而出料中几乎没有针片状颗粒。

　　表3不同压力下辊压后比表面积增加值矿样A压力/MPa12358比表面积增加值（cm2/g）110270330460510表4不同压力下辊压后粒度分析表粒度/压力/MPa 3.3细度（比表面积）与单位能耗的关系高压辊磨机的功率、单位能耗与所施加的辊磨压力直接相关。矿样A经高压辊磨后，其比表面积增加值与单位能耗的关系见表5，辊磨压力与单位能耗的关系见注：矿料含水率为8%.在1~5MPa压力范围内，比表面积与压力之间呈良好的线性关系，一元线性回归方程为y +745.43，回归系数为R2单位能耗/kWh比表面积增加值/cm2Dg1 94284-（见图祝恤在We8iMP力范内油惦由图记3可见加在M部分矿料多次辊压试验结果列于表7、表8由（知，C经多MIM，矿料的细度蠢is粉碎效果好具有很高的的」性。

　　比表面积与单位能耗的一元线性回归方程为y= +86.66回归系数为R2=0.9928，对其作F检验，F观察值为276.（1，2）=98.50，说明比表面积与单位能耗之间呈现良好的线性关系。在1 ~8MPa辊压范围内，一元线性回归方程为y=583.82x+348.11，回归系数为R2=0.9075，F观察值为33.07　　当试验压力大于8MPa时，随压力增加，比表面积增加明显趋缓，此时单位能耗急剧增加。

　　3.4细度与矿料含水率的关系同种原料其含水率不同时，经高压辊磨后的粒度列于表6.由表6可知，含水率为5%时比含水率8%时辊磨后的粒度更细，但比表面积较含水率为8%时要低（见表2），其变化趋势如所示。

　　进料含水率注：试验时辊压为3MPa. 4多次辊压试验本不变（见表7），而比表面积随辊压次数增加而增大，但经3次辊压后再次辊压，比表面积增加不明显。

　　表7多次辊压后细粒级含量粒度/mm辊压次数进料试验辊压为3MPa矿料含水率为8%.表8多次辊压比表面积增加值（cm2矿样名称辊压次数试验辊压为3MPa矿料含水率为8%. 5结论在一定压力范围内，高压辊磨机出料比表面积随辊磨压力增大而增大，比表面积在矿料含水率为8%左右达到*大。转速和辊间距对比表面积影响较小。

　　高压辊磨机的单位能耗与转速、辊间距密切相关；在一定压力范围内，单位能耗与辊压呈线性关系，压力很大时，单位能耗急剧上升，生产中应避免这种情况出现。矿料含水率在一定范围内对单位能耗影响相对较小。

　　在辊压为3MPa、矿料含水率为8%时，所有试验矿料的比表面积均增加300所有试验矿料**次辊压后粒度均变细，一200目粒级至少增加24%、*高增加55%；―325目粒级增量*低为11%、*高增加340%.进料粒度越粗，出料粒度的变化相应越显著。多次辊压后比表面积均有增加，但随辊压次数增加而逐渐减少，第二次辊压后一200目和一325目的粒级含量几乎不变。

　　不同矿料之间呈现出较大差异，无法直接通过矿料的性质分析出辊磨所需的压力、功耗等参数。但铁精矿含水率在8%左右时，烧结球团多相流水雾捕尘技术在生石灰除尘系统设计中的应用龙开富（湖南华菱集团湘潭钢铁有限公司烧结厂）降、分离为一体的含尘气流净化湿式除尘系统较好地解决了强粘结性粉尘堵塞管道的难题。

　　1刖目在暖通专业领域，气一固、气一液、液一固两相流水雾捕尘技术应用较多，但主要是用在烟气脱硫、烟气净化上，而对呼吸性粉尘捕集效率普遍较低。对强粘结性粉尘而言，在通风除尘管道中采用气一固一液多相流水雾捕尘是一种有效的新技术，对工厂通风除尘，尤其是对烧结厂生石灰进行除尘具有重要的意义。

　　某钢铁厂二烧车间配料室生石灰螺旋配消器在加水和转炉泥浆时，由于化学反应，产生大量的水蒸汽，造成一部分生石灰随之进入电除18联系人：龙开富（411101）湖南湘潭华菱集团湘潭钢铁有限公司烧结厂尘管网系统。因为生石灰的强粘结性，除尘管道极易堵死，清堵维护工作非常困难。为保护电除尘器本体不被粘结，只得将生石灰螺旋配消器与除尘管道断开，岗位因而出现大量的水蒸气夹带着高浓度（测试岗位粉尘浓度平均为200mg/m3）的生石灰粉尘，操作环境十分恶劣。

　　目前国内企业大多采取湿式除尘器对其进行除尘，但因管网堵塞严重经常导致瘫痪，所以迄今为止，对这种湿度大、粘结性强的粉尘介质还未找到一种适宜的除尘方法。而气一固一液多相流水雾捕尘技术就是针对这类粉尘介质的特性而设计的，它是集凝聚、凝并、沉降分离为一体的含尘气流净化湿式除尘系统，能较好地解决岗位粉尘、水汽污染以及管网堵塞问题。

　　采用高压辊磨机粉碎铁精矿具有明显的节能效果，其单位能耗小于2kWh/t.