近些年來，隨著高壓輥磨機制造技術和控制水平的日臻完善，高壓輥磨工藝逐步在金剛石礦、金礦、鐵礦、鉬礦和爐渣等各種礦物的粉碎作業(yè)中得以工業(yè)應用。特別是合金柱釘輥面、液壓耦合傳動和萬向傳動軸輥軸直連等關鍵技術的日趨成熟，高壓輥磨機在國內(nèi)外金屬礦山的工業(yè)應用愈來愈多，并在鐵礦山破碎方面得到廣泛應用。高壓輥磨機在鐵礦石破碎流程中主要有細碎或超細碎、預處理鐵精礦增加比表面積以及完善自磨流程等幾種應用。

1　高壓輥磨機在國外的工業(yè)應用

　　高壓輥磨機用于鐵精礦球團前的預處理是其在鐵礦石粉碎領域的重要應用。用高壓輥磨機代替球磨機或與其配合使用，作為鐵精礦球團前的預粉磨設備已有 20 多年歷史。1994 年，瑞典的 LKAB 公司率先在馬爾姆貝爾格特球團廠安裝了世界上第 1 臺輥徑為 1 000 mm、輥寬為 320 mm、處理量為 50 t/h 高壓輥磨機用于粉碎鐵精礦，預處理后提高物料成球性能和降低能耗效果明顯。隨后該公司又于 1995 年在基如那球團廠安裝了另 1 臺輥徑為 1 400 mm、輥寬為 1 600 mm、處理量達 750 t/h 的高壓輥磨機用于粉碎鐵精礦。

　　2003 年，巴西淡水河谷公司購置了 1 臺處理量為 1 200 t/h、2 臺處理量為 1 000 t/h 和 3 臺處理量為 650 t/h 的高壓輥磨機，用于 3 個球團廠的鐵精礦預處理作業(yè)。

　　美國 Iron Dynamics 公司采用高壓輥磨機粉碎 -2 mm 鐵礦石，得到粒度 -75 µm 占 50% 的產(chǎn)品作球團給料，設備為洪堡·威達克公司生產(chǎn)的 KHD RP7-140/80 型，驅(qū)動功率為 2×670 kW，處理能力為 400 t/h，單位電耗小于 1.75 kW·h/t，柱釘輥面壽命達 8 500 h。

　　印度 Kudremukh 鐵礦有限公司使用高壓輥磨機用于粉碎鐵礦石作球團給料，設備為 KHD RP7-140/110 型，驅(qū)動功率為 2×660 kW，處理能力 530 t/h，單位電耗 2.2 kW·h/t，柱釘輥面壽命達 20 000 h。

　　高壓輥磨機用于鐵礦石選廠原料的細碎或超細碎是其在鐵礦石粉碎領域的另一重要應用。在細碎或超細碎作業(yè)中引入高壓輥磨機可以降低進入磨機物料的平均粒度，達到多碎少磨、降低粉碎能耗的效果。高壓輥磨機可代替磨礦作業(yè)的份額越大，選廠節(jié)能降耗的潛力就越大，這是未來高壓輥磨機在鐵礦石粉碎中的重要發(fā)展方向。

　　高壓輥磨機在國外鐵礦石破碎流程中已有眾多成功的工業(yè)應用。智利 CMH 公司的 Los Colorados 選廠是全球首家采用高壓輥磨機完成細碎作業(yè)的鐵礦石選廠。該公司采用 KHD RP16-170/180 型高壓輥磨機，驅(qū)動功率為 2×1 850 kW，最大給礦粒度為 65 mm，給入高壓輥磨機后用 2 臺立式?jīng)_擊破碎機打散料餅，產(chǎn)品粒度 -6.35 mm 占 55% ~ 70%。該設備于 1998 年 11 月投產(chǎn)，輥面為柱釘點陣輥面，輥面使用壽命長達 14 600 h。與圓錐破碎機相比，采用高壓輥磨機生產(chǎn)能力提高了 30%，單位電耗和生產(chǎn)成本顯著降低。

　　非洲毛里塔尼亞 SNIM 公司鐵選廠采用 KHD 高壓輥磨機粉碎鐵礦石，輥徑為 1 700 mm，輥寬為 1 800 mm，驅(qū)動功率為 2×900 kW。原礦經(jīng)自磨機磨碎后的 -25 mm 給料送入高壓輥磨機，閉路破碎至 -1.6 mm 占 65％ 左右，高壓輥磨機最大給料量為 1 500 t/h。

　　澳大利亞 One Steel 選廠年處理磁鐵礦礦石 520 萬 t，其碎礦流程中采用德國魁伯恩公司生產(chǎn)的 2 臺 1 400 mm×1 400 mm 型高壓輥磨機進行物料超細碎。該超細碎回路于 2007 年 6 月投入運行，高壓輥磨機與濕式篩分構成閉路破碎工藝，將粒度為 -25 mm 給料礦物破碎至 0 ~ 3 mm 的超細碎產(chǎn)品。高壓輥磨機輥面采用柱釘點陣輥面。

　　自磨流程適宜碎磨易泥化或易碎比例較高的礦石，但自磨流程難以避免高硬度頑石惡性循環(huán)而影響自磨機處理能力和磨礦效率的問題。采用高壓輥磨機粉碎自磨機中的頑石，之后再返回自磨機閉路磨礦，解決了頑石惡性循環(huán)的問題。美國 Empire Iron ore Mine 公司采用 KHD 1 400 mm×1 800 mm 高壓輥磨機破碎自磨機中的頑石，驅(qū)動功率為 2×670 kW。該設備于 1997 年安裝，與 1 臺圓錐破碎機配合破碎來自于 3 臺自磨機排礦中粒度為 12～64 mm 的頑石物料，產(chǎn)品粒度 -2.5 mm 占 50％，高壓輥磨機處理能力為 400 t/h，其排礦產(chǎn)物直接返回到自磨機中。高壓輥磨機設備運轉(zhuǎn)率高達 95％，單位電耗小于 1.7 kW·h/t，柱釘輥面的工作壽命長達 10 800 h。

2　高壓輥磨機國內(nèi)的工業(yè)應用

　　高壓輥磨機在我國鐵礦石粉碎中的工業(yè)應用起步較晚，僅有 10 多年的歷史。武鋼集團程潮鐵礦最早于 2002 年在其新建的 120 萬 t/a 球團廠中引進 1 臺 KHD RP3.6-120/50B 型高壓輥磨機，用于粉碎球團廠的鐵精礦給料的預處理。該機驅(qū)動功率為 2×355 kW，處理能力為 210 t/h，單位電耗小于 2.6 kW·h/t，并于 2003 年底投入生產(chǎn)。該設備投產(chǎn)后，磁鐵精礦的造球性能得到了極大地改善，生球質(zhì)量得到了提高，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。之后，我國其他大型球團廠如柳鋼球團廠等也引進高壓輥磨機作為鐵精礦球團前的預處理設備，用以增加鐵精礦的比表面積。

　　國內(nèi)首次將高壓輥磨機成功地應用于超細碎作業(yè)的鐵礦山為馬鋼集團南山鐵礦凹山選廠。該選廠采用德國魁伯恩公司生產(chǎn)的 RP630/17-1400 型高壓輥磨機對極貧磁鐵礦石進行第 4 段破碎，高壓輥磨機規(guī)格為 1 700 mm×1 400 mm，驅(qū)動功率為 2×1 450 kW。設備于 2007 年投產(chǎn)，將給礦粒度為 0 ~ 25 mm 的細碎產(chǎn)品閉路破碎到 0 ~ 3 mm，進行高效濕式粗粒磁選提前拋尾，實現(xiàn)了將不合格粗粒尾礦提前拋棄送往排土場堆存的目的，使選廠年處理貧磁鐵礦石能力增加約 270 萬 t/a。

　　司家營鐵礦二期 1 500 萬 t/a 選礦廠設計的破碎系統(tǒng)采用粗碎-中碎與閉路篩分系統(tǒng)-高壓輥磨工藝。高壓輥磨工藝引進 2 臺德國 KHD RP1718 型高壓輥磨機，在入料粒度 6 ~ 50 mm 條件下，排礦產(chǎn)品粒度 P80 達 8 mm，高壓輥磨機小時處理能力為 2 800 t。高壓輥磨機破碎工藝為帶邊料返回的閉路流程，壓輥中心排礦產(chǎn)品輸送至球磨機進行磨礦作業(yè)，以滿足對最終破碎產(chǎn)品的粒度要求。細碎采用高壓輥磨工藝以來，球磨機的節(jié)能降耗效果非常顯著。

　　山東黃金集團昌邑鐵礦選礦廠生產(chǎn)規(guī)模為 200 萬 t/a，其破碎系統(tǒng)采用三段兩閉路工藝流程，細碎設備為 HPGR500/15-1000 型高壓輥磨機，輥徑為 1 500 mm，寬度為 1 000 mm，處理能力為 500 t/h。高壓輥磨機的入料粒度小于 40 mm，排礦產(chǎn)品經(jīng)螺旋分級機進行濕式打散和水力分級，脫水后的沉沙進行 10 mm 篩分，篩上產(chǎn)物返回高壓輥磨機，控制最終破碎產(chǎn)品粒度在 -10 mm。與常規(guī)三段一閉路破碎工藝條件相比，采用高壓輥磨機細碎后，球磨機的鋼耗和能耗指標均降低 50%，處理每噸原礦單位運行成本節(jié)省近 6 元，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　攀枝花立宇礦業(yè)有限公司使用 1 臺成都利君生產(chǎn)的 CLM200/80 型高壓輥磨機，采用邊料循環(huán)工藝，破碎系統(tǒng)處理量為 860 t/h，給礦粒度 P80 < 60 mm，產(chǎn)品粒度 -5 mm 占 70%。使用高壓輥磨機后，球磨機產(chǎn)量提高 40% 以上，比原系統(tǒng)節(jié)電 30% 以上。

　　到目前為止，國內(nèi)采用高壓輥磨機作為細碎設備的鐵礦山還有馬鋼和尚橋鐵礦、馬鋼張莊鐵礦、首云礦業(yè)股份有限公司、重鋼西昌礦業(yè)有限公司太和鐵礦、攀枝花豐源礦業(yè)有限公司以及河北首秦龍匯礦業(yè)有限公司等。

3　結(jié)語

　　高壓輥磨裝備技術經(jīng)過 30 多年的改進發(fā)展，已經(jīng)在水泥行業(yè)和金剛石粉碎中得到廣泛應用，并成為行業(yè)標準設備配置。近 10 年來，隨著其在鐵礦石加工領域的逐步推廣應用及柱釘輥面技術的成熟，高壓輥磨機陸續(xù)在銅礦山和黃金礦山實現(xiàn)了工業(yè)應用，并且開始在鉬礦和鉑族等金屬礦山的礦石破碎流程中得到工業(yè)應用。

　　我國鐵礦石資源儲量巨大，但絕大部份屬“貧、細、雜”的貧礦，礦山企業(yè)要取得良好經(jīng)濟效益，前提是革新選礦技術與裝備水平，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。高壓輥磨機是適應礦產(chǎn)資源日趨貧化和選礦廠規(guī)模化生產(chǎn)需要而迅速發(fā)展起來的高效碎磨設備。采用高壓輥磨機碎磨工藝，可以有效降低處理貧細礦石的生產(chǎn)成本，是鐵礦選礦等礦業(yè)未來的發(fā)展趨勢之一。特別是高壓輥磨機在低品位鐵礦石中的破碎-粗粒拋尾工藝流程的成功應用，為大規(guī)模開發(fā)國內(nèi)外其他低品位礦產(chǎn)資源提供示范作用。

　　高壓輥磨機適合處理中等硬度以上、含水量小于 12%、給料粒度低于 70 mm、含泥量少的金屬礦石。今后，將高壓輥磨機大型化、智能化，與配套的碎磨工藝流程及輔助設備結(jié)合起來，簡化高壓輥磨機工藝流程，降低使用成本，把高壓輥磨機優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來將是未來重點研究的方向。

　　高壓輥磨機作為高效粉碎設備，充分體現(xiàn)了“多碎少磨”的選礦理念。在鐵礦石破碎方面，高壓輥磨機應用已經(jīng)非常成熟。今后憑借其處理能力大、產(chǎn)品粒度細、節(jié)能降耗、設備作業(yè)率高、破碎比大，占地面積小等突出優(yōu)點，必將在鐵礦石碎磨工藝中發(fā)揮越來越重要的作用。