近些年來(lái)，隨著高壓輥磨機(jī)制造技術(shù)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(yīng)用。特別是合金柱釘輥面、液壓耦合傳動(dòng)和萬(wàn)向傳動(dòng)軸輥軸直連等關(guān)鍵技術(shù)的日趨成熟，高壓輥磨機(jī)在國(guó)內(nèi)外金屬礦山的工業(yè)應(yīng)用愈來(lái)愈多，并在鐵礦山破碎方面得到廣泛應(yīng)用。高壓輥磨機(jī)在鐵礦石破碎流程中主要有細(xì)碎或超細(xì)碎、預(yù)處理鐵精礦增加比表面積以及完善自磨流程等幾種應(yīng)用。

1　高壓輥磨機(jī)在國(guó)外的工業(yè)應(yīng)用

　　高壓輥磨機(jī)用于鐵精礦球團(tuán)前的預(yù)處理是其在鐵礦石粉碎領(lǐng)域的重要應(yīng)用。用高壓輥磨機(jī)代替球磨機(jī)或與其配合使用，作為鐵精礦球團(tuán)前的預(yù)粉磨設(shè)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(tuán)廠安裝了世界上第 1 臺(tái)輥徑為 1 000 mm、輥寬為 320 mm、處理量為 50 t/h 高壓輥磨機(jī)用于粉碎鐵精礦，預(yù)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(tuán)廠安裝了另 1 臺(tái)輥徑為 1 400 mm、輥寬為 1 600 mm、處理量達(dá) 750 t/h 的高壓輥磨機(jī)用于粉碎鐵精礦。

　　2003 年，巴西淡水河谷公司購(gòu)置了 1 臺(tái)處理量為 1 200 t/h、2 臺(tái)處理量為 1 000 t/h 和 3 臺(tái)處理量為 650 t/h 的高壓輥磨機(jī)，用于 3 個(gè)球團(tuán)廠的鐵精礦預(yù)處理作業(yè)。

　　美國(guó) Iron Dynamics 公司采用高壓輥磨機(jī)粉碎 -2 mm 鐵礦石，得到粒度 -75 µm 占 50% 的產(chǎn)品作球團(tuán)給料，設(shè)備為洪堡·威達(dá)克公司生產(chǎn)的 KHD RP7-140/80 型，驅(qū)動(dòng)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(dá) 8 500 h。

　　印度 Kudremukh 鐵礦有限公司使用高壓輥磨機(jī)用于粉碎鐵礦石作球團(tuán)給料，設(shè)備為 KHD RP7-140/110 型，驅(qū)動(dòng)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(dá) 20 000 h。

　　高壓輥磨機(jī)用于鐵礦石選廠原料的細(xì)碎或超細(xì)碎是其在鐵礦石粉碎領(lǐng)域的另一重要應(yīng)用。在細(xì)碎或超細(xì)碎作業(yè)中引入高壓輥磨機(jī)可以降低進(jìn)入磨機(jī)物料的平均粒度，達(dá)到多碎少磨、降低粉碎能耗的效果。高壓輥磨機(jī)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(lái)高壓輥磨機(jī)在鐵礦石粉碎中的重要發(fā)展方向。

　　高壓輥磨機(jī)在國(guó)外鐵礦石破碎流程中已有眾多成功的工業(yè)應(yīng)用。智利 CMH 公司的 Los Colorados 選廠是全球首家采用高壓輥磨機(jī)完成細(xì)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(jī)，驅(qū)動(dòng)功率為 2×1 850 kW，最大給礦粒度為 65 mm，給入高壓輥磨機(jī)后用 2 臺(tái)立式?jīng)_擊破碎機(jī)打散料餅，產(chǎn)品粒度 -6.35 mm 占 55% ~ 70%。該設(shè)備于 1998 年 11 月投產(chǎn)，輥面為柱釘點(diǎn)陣輥面，輥面使用壽命長(zhǎng)達(dá) 14 600 h。與圓錐破碎機(jī)相比，采用高壓輥磨機(jī)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(jī)粉碎鐵礦石，輥徑為 1 700 mm，輥寬為 1 800 mm，驅(qū)動(dòng)功率為 2×900 kW。原礦經(jīng)自磨機(jī)磨碎后的 -25 mm 給料送入高壓輥磨機(jī)，閉路破碎至 -1.6 mm 占 65％ 左右，高壓輥磨機(jī)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(wàn) t，其碎礦流程中采用德國(guó)魁伯恩公司生產(chǎn)的 2 臺(tái) 1 400 mm×1 400 mm 型高壓輥磨機(jī)進(jìn)行物料超細(xì)碎。該超細(xì)碎回路于 2007 年 6 月投入運(yùn)行，高壓輥磨機(jī)與濕式篩分構(gòu)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(xì)碎產(chǎn)品。高壓輥磨機(jī)輥面采用柱釘點(diǎn)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(jī)處理能力和磨礦效率的問(wèn)題。采用高壓輥磨機(jī)粉碎自磨機(jī)中的頑石，之后再返回自磨機(jī)閉路磨礦，解決了頑石惡性循環(huán)的問(wèn)題。美國(guó) Empire Iron ore Mine 公司采用 KHD 1 400 mm×1 800 mm 高壓輥磨機(jī)破碎自磨機(jī)中的頑石，驅(qū)動(dòng)功率為 2×670 kW。該設(shè)備于 1997 年安裝，與 1 臺(tái)圓錐破碎機(jī)配合破碎來(lái)自于 3 臺(tái)自磨機(jī)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(jī)處理能力為 400 t/h，其排礦產(chǎn)物直接返回到自磨機(jī)中。高壓輥磨機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高達(dá) 95％，單位電耗小于 1.7 kW·h/t，柱釘輥面的工作壽命長(zhǎng)達(dá) 10 800 h。

2　高壓輥磨機(jī)國(guó)內(nèi)的工業(yè)應(yīng)用

　　高壓輥磨機(jī)在我國(guó)鐵礦石粉碎中的工業(yè)應(yīng)用起步較晚，僅有 10 多年的歷史。武鋼集團(tuán)程潮鐵礦最早于 2002 年在其新建的 120 萬(wàn) t/a 球團(tuán)廠中引進(jìn) 1 臺(tái) KHD RP3.6-120/50B 型高壓輥磨機(jī)，用于粉碎球團(tuán)廠的鐵精礦給料的預(yù)處理。該機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shè)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(jì)效益和社會(huì)效益明顯。之后，我國(guó)其他大型球團(tuán)廠如柳鋼球團(tuán)廠等也引進(jìn)高壓輥磨機(jī)作為鐵精礦球團(tuán)前的預(yù)處理設(shè)備，用以增加鐵精礦的比表面積。

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

　　司家營(yíng)鐵礦二期 1 500 萬(wàn) t/a 選礦廠設(shè)計(jì)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(jìn) 2 臺(tái)德國(guó) KHD RP1718 型高壓輥磨機(jī)，在入料粒度 6 ~ 50 mm 條件下，排礦產(chǎn)品粒度 P80 達(dá) 8 mm，高壓輥磨機(jī)小時(shí)處理能力為 2 800 t。高壓輥磨機(jī)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(jī)進(jìn)行磨礦作業(yè)，以滿足對(duì)最終破碎產(chǎn)品的粒度要求。細(xì)碎采用高壓輥磨工藝以來(lái)，球磨機(jī)的節(jié)能降耗效果非常顯著。

　　山東黃金集團(tuán)昌邑鐵礦選礦廠生產(chǎn)規(guī)模為 200 萬(wàn) t/a，其破碎系統(tǒng)采用三段兩閉路工藝流程，細(xì)碎設(shè)備為 HPGR500/15-1000 型高壓輥磨機(jī)，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(jī)的入料粒度小于 40 mm，排礦產(chǎn)品經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)進(jìn)行濕式打散和水力分級(jí)，脫水后的沉沙進(jìn)行 10 mm 篩分，篩上產(chǎn)物返回高壓輥磨機(jī)，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(jī)細(xì)碎后，球磨機(jī)的鋼耗和能耗指標(biāo)均降低 50%，處理每噸原礦單位運(yùn)行成本節(jié)省近 6 元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　攀枝花立宇礦業(yè)有限公司使用 1 臺(tái)成都利君生產(chǎn)的 CLM200/80 型高壓輥磨機(jī)，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(jī)后，球磨機(jī)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(guó)內(nèi)采用高壓輥磨機(jī)作為細(xì)碎設(shè)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(yǔ)

　　高壓輥磨裝備技術(shù)經(jīng)過(guò) 30 多年的改進(jìn)發(fā)展，已經(jīng)在水泥行業(yè)和金剛石粉碎中得到廣泛應(yīng)用，并成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置。近 10 年來(lái)，隨著其在鐵礦石加工領(lǐng)域的逐步推廣應(yīng)用及柱釘輥面技術(shù)的成熟，高壓輥磨機(jī)陸續(xù)在銅礦山和黃金礦山實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)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(yīng)用。

　　我國(guó)鐵礦石資源儲(chǔ)量巨大，但絕大部份屬“貧、細(xì)、雜”的貧礦，礦山企業(yè)要取得良好經(jīng)濟(jì)效益，前提是革新選礦技術(shù)與裝備水平，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。高壓輥磨機(jī)是適應(yīng)礦產(chǎn)資源日趨貧化和選礦廠規(guī)?；a(chǎn)需要而迅速發(fā)展起來(lái)的高效碎磨設(shè)備。采用高壓輥磨機(jī)碎磨工藝，可以有效降低處理貧細(xì)礦石的生產(chǎn)成本，是鐵礦選礦等礦業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)之一。特別是高壓輥磨機(jī)在低品位鐵礦石中的破碎-粗粒拋尾工藝流程的成功應(yīng)用，為大規(guī)模開發(fā)國(guó)內(nèi)外其他低品位礦產(chǎn)資源提供示范作用。

　　高壓輥磨機(jī)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(jī)大型化、智能化，與配套的碎磨工藝流程及輔助設(shè)備結(jié)合起來(lái)，簡(jiǎn)化高壓輥磨機(jī)工藝流程，降低使用成本，把高壓輥磨機(jī)優(yōu)勢(shì)最大限度地發(fā)揮出來(lái)將是未來(lái)重點(diǎn)研究的方向。

　　高壓輥磨機(jī)作為高效粉碎設(shè)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(jī)應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。今后憑借其處理能力大、產(chǎn)品粒度細(xì)、節(jié)能降耗、設(shè)備作業(yè)率高、破碎比大，占地面積小等突出優(yōu)點(diǎn)，必將在鐵礦石碎磨工藝中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。