自磨和半自磨機的發展歷程
自1880 年出現圓筒式磨機并于1899 年在金礦試用后,人們就發現了礦石可以自磨。世界上第一臺自磨機于1932 年制成。20 世紀50 年代末,自磨機開始應用于礦山生產。20 世紀60 年代后,加拿大、美國、前蘇聯、澳大利亞、挪威及我國的許多冶金礦山都陸續采用了全自磨流程。在自磨過程中,磨機中大于100 mm 的礦石起研磨介質的作用,小于80 mm 大于20 mm 的礦粒磨碎能力差,其本身也不易為大塊礦石磨碎(這部分物料通常稱為“難磨顆粒”) ,為了磨碎這部分物料有時往自磨機中加入占磨機容積4 %～8 %左右的大鋼球,使磨礦效率大為提高,因而出現了半自磨。半自磨機屬于圓筒形磨機,特點是重載荷,低轉速,起動轉矩大。
我國于20 世紀70 年代初開始在工業上應用自磨、半自磨技術。20 世紀90 年代后,自磨、半自磨技術愈加成熟,越來越多的新建選礦廠采用自磨、半自磨機磨礦,且許多歷史較長的礦山在改造后也采用了自磨、半自磨機磨礦。如美國奇諾礦業公司1982 年投產的新選礦廠,處理能力37500 t/ d ,采用2 臺Φ8153 m ×3151 m A1C 半自磨機。1988年9 月完成改造的肯尼克特尤塔選礦廠,原采用常規破磨流程,后改用3 臺Φ10136 m ×4157 m 半自磨機,處理能力77000 t/ d。從1990 年夏開始,肯尼克特公司又擴建其第四條半自磨作業線及浮選回路。1989 年3 月經改造后成為當時世界第二大銅礦的加拿大最大的銅礦———高原谷銅礦選礦廠,新安裝了2 臺Φ1014 m ×416 m 的Dominion 半自磨機。擴建后于1989 年生產的目前世界上最大的銅礦———丘基卡馬塔銅礦新安裝了2 臺Φ9175 m×4157 m 的B1A 半自磨機,處理能力增加51000 t/d ,使選礦廠生產能力從擴建前的102000 t/ d 增到153000 t/ d。目前,世界上最大的磨機———直徑為1212 m 的半自磨機正在澳大利亞的卡地亞山礦山運轉,其驅動功率為20 MW。
自磨和半自磨機的設計趨勢
自磨和半自磨機的傳動方式有兩種:一種是通過小齒輪、齒圈裝置向磨礦機傳輸動力,一種是通過無齒輪環形電動機向磨礦機傳輸動力。早期半自磨機在結構上采用齒輪驅動系統,受到作用于小齒輪上的功率的限制(500 馬力)。環形電動機系統的優點,是省去了小齒輪、小齒輪軸承和齒圈,也不需要齒輪潤滑,取消了電動機軸承、且磨礦機轉速可調。環形電動機的效率在所有變速驅動系統中是最高的,還有微動能力。而且,環形電動機系統的維修費用低,可靠性高。通過凈現值費用計算和磨機傳動方式優缺點的討論說明,在半自磨機的這些驅動方式中,環形電機驅動是最佳驅動系統。