自磨和半自磨机的发展历程

　　自1880 年出现圆筒式磨机并于1899 年在金矿试用后,人们就发现了矿石可以自磨。世界上第一台自磨机于1932 年制成。20 世纪50 年代末,自磨机开始应用于矿山生产。20 世纪60 年代后,加拿大、美国、前苏联、澳大利亚、挪威及我国的许多冶金矿山都陆续采用了全自磨流程。在自磨过程中,磨机中大于100 mm 的矿石起研磨介质的作用,小于80 mm 大于20 mm 的矿粒磨碎能力差,其本身也不易为大块矿石磨碎(这部分物料通常称为“难磨颗粒”) ,为了磨碎这部分物料有时往自磨机中加入占磨机容积4 %～8 %左右的大钢球,使磨矿效率大为提高,因而出现了半自磨。半自磨机属于圆筒形磨机,特点是重载荷,低转速,起动转矩大。

　　我国于20 世纪70 年代初开始在工业上应用自磨、半自磨技术。20 世纪90 年代后,自磨、半自磨技术愈加成熟,越来越多的新建选矿厂采用自磨、半自磨机磨矿,且许多历史较长的矿山在改造后也采用了自磨、半自磨机磨矿。如美国奇诺矿业公司1982 年投产的新选矿厂,处理能力37500 t/ d ,采用2 台Φ8153 m ×3151 m A1C 半自磨机。1988年9 月完成改造的肯尼克特尤塔选矿厂,原采用常规破磨流程,后改用3 台Φ10136 m ×4157 m 半自磨机,处理能力77000 t/ d。从1990 年夏开始,肯尼克特公司又扩建其第四条半自磨作业线及浮选回路。1989 年3 月经改造后成为当时世界第二大铜矿的加拿大最大的铜矿———高原谷铜矿选矿厂,新安装了2 台Φ1014 m ×416 m 的Dominion 半自磨机。扩建后于1989 年生产的目前世界上最大的铜矿———丘基卡马塔铜矿新安装了2 台Φ9175 m×4157 m 的B1A 半自磨机,处理能力增加51000 t/d ,使选矿厂生产能力从扩建前的102000 t/ d 增到153000 t/ d。目前,世界上最大的磨机———直径为1212 m 的半自磨机正在澳大利亚的卡地亚山矿山运转,其驱动功率为20 MW。

　　自磨和半自磨机的设计趋势

　　自磨和半自磨机的传动方式有两种:一种是通过小齿轮、齿圈装置向磨矿机传输动力,一种是通过无齿轮环形电动机向磨矿机传输动力。早期半自磨机在结构上采用齿轮驱动系统,受到作用于小齿轮上的功率的限制(500 马力)。环形电动机系统的优点,是省去了小齿轮、小齿轮轴承和齿圈,也不需要齿轮润滑,取消了电动机轴承、且磨矿机转速可调。环形电动机的效率在所有变速驱动系统中是最高的,还有微动能力。而且,环形电动机系统的维修费用低,可靠性高。通过净现值费用计算和磨机传动方式优缺点的讨论说明,在半自磨机的这些驱动方式中,环形电机驱动是最佳驱动系统。