粒群粉碎在辊压机中,物料以挤满给料方式给入机内,形成料饼。除了料饼表面直接同辊面接触并受到辊面作用力外,料饼内部颗粒间也受到力的作用,使其被压实,内部颗粒遭到粉碎。这种颗粒之间相互受力产生的粉碎,称作粒群粉碎或粒间粉碎、料层粉碎。
粒群粉碎是辊压机工作原理的基础。由于料饼内全部颗粒都受力并粉碎,而不仅仅是同辊面直接接触的那些颗粒受力,因此辊压机产量高。KHD洪堡公司生产的辊压机最高产量达3000t/h.同样,由于料饼内全部颗粒在力的传递过程中都产生粉碎,能量的利用率高,辊面的磨损低。KHD洪堡公司辊压机在粉碎坚硬金属矿石时,单位能耗约为0.83kWh/t(比常规粉碎机低10%50%),辊面工作寿命在15002000h以上,该公司辊压机的规格和性能指标如下。
在常规破碎机中,细颗粒在粗颗粒之间的空隙中,不直接受到粉碎工具的作用力,发生粉碎的概率较低,而在辊压机粒群粉碎作用下,细颗粒仍受到颗粒之间的作用力,整个料饼都产生粉碎。这反映在粉碎产品的粒度分布上就是细粒含量较常规破碎机高。对于后续作业,例如在球磨机内细磨、生产炼铁用的球团给料以及金矿石的浸出是有利的。
是对铁矿石用辊压机细碎和用常规圆锥破碎机细碎的产品粒度曲线。对于相同的P80(粉碎产品相当于细粒累积含量为80%时的粒度),圆锥破碎机产品小于300Lm的累积含量是10%,而辊压机是34%,两者相差24个百分点。如将圆锥破碎机产品中>7mm粗粒级用检查筛分分出(闭路粉碎作业),筛下产品中<300Lm的细粒累积含量辊压机和圆锥破碎机产品粒度曲线1)辊压机产品;2)圆锥破碎机产品的筛下产品;3)MP800型圆锥破碎机产品(最小排料口宽度8mm);4)给料增加7%,仍然同辊压机产品的细粒累积含量相差17%个百分点。粒群粉碎还使被粉碎的颗粒内产生一些微观裂纹,有利于后续的细磨和浸出。是用辊压机与球磨机粉碎产品做浸出试验,横坐标是粒度,纵坐标是该粒级金回收率百分数。
辊压机和球磨机产品的金回收率对比t)辊压机产品;t)球磨机产品由可见,粒度较细时,由于金矿物充分解离,两者的回收率都较高,而粒度较粗时(0.250.5mm和0.51mm),球磨机产品的金回收率降低,而辊压机产品由于颗粒内有微观裂纹使浸出液渗入,金回收率仍较高。
有资料报道,辊压机粉碎产品中有用矿物的解离较好,粉碎多发生于颗粒之间的界面。这在选矿中对于提高精矿品位和回收率是有利的。辊压机与常规圆锥破碎机在大型铁矿山对矿石细碎的对比KHD洪堡公司曾对国内某铁矿石用辊压机进行半工业性粉碎试验,根据试验结果,按铁矿山年产量为1700万t为基础,将辊压机和大型圆锥破碎机进行对比,结果如示。
对于大型铁矿山,单机产量高意味着机器总台数减少,厂房占地面积、地基费用等降低。辊压机磨损件工作寿命比圆锥破碎机高数倍,每工作9个月至1年以上才需更换辊面,使作业率提高,维修费用节省。众所周知,粉碎能耗是选矿厂最主要能耗之一。工业实践证明,辊压机是一种节能设备,其单位能耗比常规粉碎机低10%以上。初步研究还表明:辊压机产品颗粒内有微观裂纹,使有用矿物解离较好。
上述优点使辊压机在粉碎脆性、坚硬及磨蚀性较强的物料中获得推广应用,尤其适用于大型铁矿山和金矿山。另一用途是辊压机同球磨机配用,对铁精矿进行细磨,以提高比表面积,供生产炼铁用的球团,效果较好。同时,还用于粉碎铜矿、金刚石矿(Kimberite)、砾石、水泥熟料等。仅KHD洪堡一家,自1988年以来已售出200余台辊压机,其中有20台用于粉碎各类金属矿石。