桂林鸿程矿山设备制造有限责任公司 广西桂林 541000
摘要：将有色金属矿和氧化球团的破碎研磨机理应用于分层破碎领域而研制的环辊磨机是目前世界上的典型设备，是从国外引进并消化吸收后，发展起来的新型研磨设备。由于其生产效率高、节能显著、投资少、维护方便、工作环境好等优点，已被世界各国公认为先进的粉碎研磨设备，并在世界各地迅速推广应用。
关键词：离心环辊磨；原理；特点；应用；
前言：离心环辊磨机是一种先进的新型超细粉碎设备，它根据冲击、挤压和研磨原理对物料进行粉碎。其双层研磨副结构的工作面紧密耦合，使物料得到充分研磨，显著提高研磨效率。因此，其产量高、粒度细、能耗低，优于国内同类细磨设备，是干法生产微细非金属矿粉（D97=5～10μm）的理想设备。
1 离心环辊磨的工作原理
环辊磨采用冲击、挤压、研磨的原理粉碎物料。主机腔内安装在转盘上的磨辊绕中心轴旋转，磨辊与磨辊销之间存在很大的活动间隙，在离心力的作用下磨辊水平向外摆动，从而使磨辊压紧磨环，磨辊同时绕磨辊销自转。物料通过磨辊与磨环之间的间隙，因磨辊的滚碾而达到粉碎和研磨作用，磨辊分为4层布置，物料通过第一层磨辊与磨环间为一次粉碎，接着通过第二、三、四层为二次、三次、四次粉碎，因此，物料得到充分的粉碎研磨，得到的产品细度细。磨碎的粉末由于重力作用落到底盘上，并在鼓风机的气流作用下被吹到主机上方的分级机进行分筛，细度过粗者仍落入主机内重磨，细度合乎规格者随风流入脉冲除尘器，收集后经卸料阀排出即为成品，净化后的气流经脉冲除尘器上方余风管流入鼓风机，风路是循环的，除鼓风机至研磨室为正压外，其余管路内气流均在负压下流动，室内卫生条件较好。
2 设备的特点
2.1 应用范围广
本机采用干法生产，只要来料粒度不大于10mm，含水率不大于8%，莫氏硬度在6以下，就可以用本机进行粉碎。广泛用于粉碎非金属矿物（如重钙、高岭土、滑石、硅灰石、重晶石、长石、矿渣等），也可用于纤维材料的超细粉碎，如木粉的超细粉碎等。环辊磨机占地面积小，成套性强，用途广、操作简单、维修方便、性能稳定、性价比高。分级部分严格控制制造质量，确保其长期高速运行。主轴中低速运转，设备耐用，成套设备价格低，投资和生产成本低。
2.2 产品粒度可调，细度符合要求
环辊磨内设有内分级装置。设计了与破碎能力相匹配的分级轮结构。设计分级能力为 D97≤10μm，实际达到D97＝7μm，分级轮转速可在600~1700r/min范围内调节，产品粒度控制范围为D97 = 7 ~ 40μm。
2.3 高产低能耗
改进后的环辊磨的研磨副为上下四层结构，扩大了研磨面积，使研磨工作面积翻倍。对研磨副的工作面进行加工，保证其表面精度和平滑度，两者之间的良好耦合对微粉的生产极为有利，解决了目前冲击研磨机无法加工800目以上微粉的问题。与目前国内其他同类磨机相比，环辊磨机具有产量高、能耗低的明显优势，特别是在细粉生产方面。
2.4 先进的集尘系统
为了提高旋风分离器的除尘效率，特别是对细粉的收集，将大旋风结构改为小直径双旋风结构，顶部增加涡流壳装置，减少了采用小直径结构带来的压头损失，使粉尘和气体得到充分分离，旋风分离器的效率从70%提高到90%。旋风分离后的含尘气体经反吹袋式除尘器处理，收集10%~15%的细粉尘，净化废气，保持环境清洁。
3 粉磨理论的研究现状
近几年，随着粉磨技术发展，粉磨理论也有了相应的提高和改进。最初的粉磨理论研究是从物料的物理特性分析入手的，如物料的强度、硬度等。物料的强度主要是由物料的内部价键结合能的大小决定的，在粉碎过程中磨机对其提供的能量超过结合能时即发生变形、破坏而粉碎；硬度主要反应为物料抵抗变形能力，物料颗粒越细，强度越大，所以需要破坏的能量越大。这些基础理论的研究对指导破碎粉磨设备的设计、开发具有重要的指导意义。但随着粉体加工量的成倍增长，新型的粉体加工设备的不断出现，最初的粉磨理论已难以满足粉磨设备的设计要求，因此涌现出一些成熟的机械粉磨理论，主要有单颗粒粉碎原理、料层粉碎原理、多碎少磨原则、Bond指数功耗法、表面积学说、体积学说及裂缝学说，其中因料层粉碎原理与细碎粗磨原则在降低能耗提高生产效率方面所显示出的优势，受到粉磨行业的广泛关注，从而在众多粉磨设备中得到应用与推广。（1）料层粉碎原理。料层粉碎又称为层压破碎或粒问破碎，是指被粉碎的物料聚合在一起，形成颗粒料层，各个颗粒都被相邻的颗粒所限制，在外界压力的作用下产生变形，形成内部应力集中，当此应力达到物料在某最弱轴向破坏力时，就会在此处产生破裂和粉碎。应用料层粉碎技术开发研制的粉碎机械主要有筒辊磨、立式磨和辊式磨，它们在实际应用中都表现出明显的优越性。这些新产品与传统粉碎设备相比，具有结构简单、工作可靠、维护方便、高效节能和体积小、噪音低等特性，并且有较大的破碎比同时还可以控制过粉碎现象的发生。（2）多碎少磨原则。20世纪70年代，中国粉碎界对粉碎节能进行了深入研究和讨论，物料愈小，强度会越大，所需的破坏能越大，破碎作业在单位能耗上大大低于粉磨作业。因此为了降低能耗，应尽量减少粉磨作业的工作量，而增加破碎作业的工作量。即应尽量减小破碎产品粒度，缩短物料的粉磨过程，这一原则可简单称为“多碎少磨”。在此原则的指导下，各破碎企业通过不断的努力，不断降低最终破碎产品粒度，而途径主要有两个：a．合理分配破碎比和合理选择破碎流程；b．利用高效节能的先进碎矿设备。然而我国更多是在工艺设计过程中体现此原则，却很少在设备中被应用。
4 应用
干式机械粉碎机是超细粉碎加工中最便宜的，效率高，加工成本低，在工业生产中应用广泛。用环辊磨加工重钙，只要给料直径 10mm，一次可制成1340目细粉。
4.1 二级分类-提高环辊磨产品的附加值
在环辊磨中分级分离出的细粉为统一粉，其最大粒径不大于某一控制数（产品的粒径由分级轮转速控制）。事实上，它含有不同粒度的细粉。粉碎的800目产品含有1340的2000目细粉和25%的1340目细粉。在粉碎的1340目的产品中，含有52.15%的2000目的细粉和21.11%的5000目的细粉。同一产品的细度越细，其价值越高。加工粗粉（800目或1340目）时，电耗较低，设备消耗较小。如果采用二级分级、粗细分级、按质计价的方法，可以事半功倍，粗粉细粉可以直接进入市场，分别用于不同的场合。超细分级机是环辊磨配套产品之一，分级精度高、效率高，分级细度达到3000目，为干法制备质量稳定的超细粉体提供了保障。采用环辊磨生产细粉，其产品质量既有气流磨的细度，又有冲击磨生产细粉的高效低耗的优点。
4.2 环辊磨加工细粉应注意的几个问题
磨辊与磨环的接触属于非刚性接触，中间有一层碎料，磨环与销轴间隙较大，有一定退让性，反映主轴电机电流不会因进给过大而跳闸。调试时，在保证产品细度的前提下，逐渐增加投料量，逐渐增加产量；如果进料太急，物料的进出会不平衡，反而会降低出料速度，从而带出粗粉，产品粒度不均匀。停止进料后，破碎室内仍有物料，必须在停机前进行破碎和卸料，以使下次启动顺利。一般情况下，停止进料后，应继续启动机器约5分钟。如果卡的很严重，就要启动清洗。
结束语：
总之，环辊磨机在球团矿铁精矿粉磨生产工艺系统中的应用，在生产效率、生产质量、经济效益和社会效益等方面都远远优于湿磨机。因此，环辊磨机取代湿磨将是未来选矿行业的大势所趋。
参考文献：
[1]张 红.浅谈环辊磨机的技术开发与应用研究.2019.
[2]许小林.关于环辊磨机的技术开发与应用研究.2020.