CN101596471B

CN101596471B - 矿石物料的碾磨方法和返料装置

Info

Publication number: CN101596471B
Application number: CN2009101512383A
Authority: CN
Inventors: 夏耀臻; 邹忠明; 黎前程; 李文林
Original assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2029-06-29
Also published as: CN101596471A

Abstract

本发明提供一种矿石物料的碾磨方法，其特征在于，包括：a)将矿石物料送入高压辊磨机进行碾磨，从所述高压辊磨机下落的物料沿高压辊磨机的压辊轴向依次分为远端物料、中间段物料和近端物料；b)将所述中间段物料进行后续处理，将所述远端物料和近端物料循环，进行步骤a)。与现有技术相比，本发明选择性的将靠近两端的物料进行循环碾磨，不必将全部物料进行多次碾磨，因此不但可以避免对比表面积或粒度已经达到要求的物料的重复碾磨，还可以将比表面积或粒度不符合要求的物料在同一台高压辊磨机内碾磨，也克服了现有技术中需要设置多台高压辊磨机的问题。

Description

矿石物料的碾磨方法和返料装置

技术领域

本发明涉及矿物的预处理，具体涉及一种矿石物料的研磨方法和返料装置。

背景技术

球团矿是高炉炼铁和直接还原铁的主要原料之一。与烧结矿相比，球团矿具有多种优势。例如，球团矿在冷态时的机械强度高于烧结矿，因此在运输、装卸和储存时不易破碎和开裂，消耗少，产生的粉末少，有利于改善高炉料柱的透气性，使炉内气流均匀分布。

制备球团矿时，先将矿石物料进行粉碎处理，增加矿石物料的比表面积和减小矿石物料的粒度，然后再和其它添加剂混合，掺入一定量的水，制成生球团。对矿石物料进行粉碎处理时，常用的设备为高压辊磨机，通过使用高压辊磨机对物料进行挤压和碾磨，以使物料晶格形态发生改变，增加物料比表面积，满足制造生球团的要求。

在现有技术中，采用高压辊磨机碾磨矿石物料时，需要将矿石物料进行多次辊压才能达到造球要求的比表面积和粒度。目前，国内外采用的办法是用多台辊磨机串联对精矿进行多次辊压来满足造球要求，使用多台辊磨机虽然能够制成满足要求的精矿，但是造成投资居高不下，致使生产成本增加，布置厂区复杂。

请参见图1a和图1b，图1a为高压辊磨机的侧面剖视图，图1b为图1a所示的高压辊磨机的俯视图。所述高压辊磨机包括两个直径相同的压辊11a、11b，两个压辊的两端连接有封闭物料的第一衬板12a、第二衬板12b，在两个压辊11a、11b之间形成一个碾磨缝隙11c，在两个压辊11a、11b上方设置有进料仓13，用于向碾磨缝隙11c内供入矿石物料。

高压辊磨机工作时，两个压辊11a、11b以相同的线速度相向旋转，矿石物料21从进料仓中下落后，进入两个压辊11a、11b之间，在碾磨缝隙11c内受到两个压辊11a、11b的挤压碾磨后粉碎或者破裂，比表面积大幅增加，所述碾磨缝隙沿压辊轴向依次分为靠近第一衬板一侧12a的近端101a、中间段101b、和靠近第二衬板12b一侧的远端101c。

本发明人经过潜心研究发现，在碾磨缝隙的近端101a和远端101c的位置处，由于矿石物料与衬板之间的挤压力较小，因此矿石物料的碾磨产生所谓的“边缘效应”，在靠近碾磨缝隙的近端101a和远端101c位置处的矿石物料的碾磨效果较差，比表面积增加不明显。如图2所示，为碾磨缝隙中的矿石物料的比表面积增加示意图，其中X轴表示的是碾磨缝隙的长度(L)，X轴的零点表示碾磨缝隙与第二衬板12b相接的位置，Y轴表示的是矿石物料的比表面积的增加情况，即ΔBET。从图2可以看到，由于边缘效应的作用，在碾磨缝隙两端的矿石物料的比表面积增加幅度小于中间部分的矿石物料的比表面积增加幅度。也就是说，近端101a处的物料和远端101c处的矿石物料碾磨效果较差。

当中间段101b的物料已经满足要求时，由于两端的物料还不能满足粒度或比表面积的要求，因此还需要对全部物料进行多次碾磨。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种矿石物料的碾磨方法，通过该碾磨方法，解决现有技术中存在的将已经满足要求的物料重复碾磨的问题，以提高高压辊磨机的工作效率。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种矿石物料的碾磨方法，包括：

a)将矿石物料送入高压辊磨机进行碾磨，从所述高压辊磨机下落的物料沿高压辊磨机的压辊轴向依次分为近端原料、中间段物料和远端物料；

b)将所述中间段物料进行后续处理，将所述近端物料和远端物料循环，进行步骤a)。

优选的，所述远端物料占从所述高压辊磨机下落的物料的体积比为1％～45％。

优选的，所述近端物料占从所述高压辊磨机下落的物料的体积比为1％～45％。

优选的，所述矿石物料为用于制备球团矿的含铁原料。

优选的，所述含铁原料选自：赤铁矿、硫酸渣、磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿、黄铁矿和回收的球团分料中的一种或多种。

一种在以上任一技术方案所述的碾磨方法中使用的返料装置，包括分别设置在高压辊磨机的碾磨缝隙的近端下方和远端下方的两个分料装置、设置在两个分料装置下方用于传送所述近端物料和远端物料的第二物料传送装置。

优选的，所述分料装置包括分料板、所述分料板与物料下落方向和压辊轴向所在的平面大体垂直。

优选的，所述分料板包括上端和下端，在分料板的靠近下端的位置上连接有枢轴，所述下端连接有推动所述分料板绕枢轴摆动的驱动装置。

优选的，所述分料板包括分料斗，所述分料斗具有一个面积可调或者固定的进口。

本发明还提供一种用于碾磨矿石物料的装置，包括高压辊磨机，和以上任一技术方案所述的返料装置，所述返料装置用于将所述远端物料和近端物料循环，进行高压辊磨。

本发明提供一种矿石物料的碾磨方法。本发明将靠近高压辊磨机的压辊两端的近端物料和远端物料循环，进行高压辊磨。与现有技术相比，本发明选择性的将靠近两端的物料进行循环碾磨，不必对全部物料进行多次碾磨，因此不但可以避免对比表面积或粒度已经达到要求的物料的重复碾磨，减少能耗，还可以将比表面积或粒度不符合要求的物料在同一台高压辊磨机内碾磨，也克服了现有技术中需要设置多台高压辊磨机的问题。

附图说明

图1a为高压辊磨机工作侧面剖视图；

图1b为图1中的高压辊磨机的俯视图；

图2为经高压辊磨机碾磨后的物料沿压辊轴向的比表面积变化情况；

图3为本发明提供的返料装置的第一种具体实施方式的主视图；

图4为本发明提供的分料装置的第二种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

为了改善近端101a和远端101c的矿石物料的碾磨效果，本发明提供的一种矿石物料的碾磨方法的实施例，包括：

a)将矿石物料送入高压辊磨机进行碾磨，从所述高压辊磨机下落的物料沿高压辊磨机的压辊轴向依次分为远端物料、中间段物料和近端物料；

b)将所述中间段物料进行后续处理，将所述远端物料和近端物料循环进行步骤a)。

按照本发明，所述矿石物料可以本领域技术人员熟知的铜矿、铁矿、锌矿、铝矿等。优选的，所述矿石物料为用于制备球团矿的含铁原料，所述含铁原料可以选自：赤铁矿、硫酸渣、磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿、黄铁矿和回收的球团粉料中的一种或多种。对于矿石物料中的含水量，优选为4wt％～9.5wt％，更优选的，矿石物料的含水量为5wt％～9wt％，更优选的，矿石物料的含水量为6wt％～8wt％。

按照本发明，在步骤a)中，所述远端物料优选占从高压辊磨机下落的物料的体积比为1％～45％，更优选的，所述远端物料占从高压辊磨机下落的物料的体积比为5％～35％；更优选的，所述远端物料占从高压辊磨机下落的物料的体积比为5％～25％。所述近端物料优选占从高压辊磨机下落的物料的体积比为1％～45％，更优选的，所述近端物料占从高压辊磨机下落的物料的体积比为5％～35％；更优选的，所述近端物料占从高压辊磨机下落的物料的体积比为5％～25％。

对制备球团矿的含铁原料进行碾磨时，所述中间段物料的比表面积优选为1500～2200cm²/g，更优选的，所述中间段物料的比表面积为1800～2100cm²/g，更优选的，所述中间段物料的比表面积为1800～2000cm²/g。所述将中间段物料进行后续处理包括本领域技术人员熟知的混料等工序，对此本发明并无特别限制。

与现有技术相比，本发明选择性的将靠近压辊两端的物料进行循环碾磨，不必对全部物料进行多次碾磨，因此不但可以避免对比表面积或粒度已经达到要求的物料的重复碾磨，减少能耗，还可以将比表面积或粒度不符合要求的物料在同一台高压辊磨机内碾磨，也克服了现有技术中需要设置多台高压辊磨机的问题。

为了将远端物料和近端物料的矿石物料循环碾磨，本发明提供一种返料装置，请参见图3，为本发明提供的返料装置的第一种具体实施方式的主视图。如图3所示，所述返料装置包括分别设置在压辊缝隙的近端和远端下方的第一分料装置和第二分料装置。在本实施方式中，第一分料装置和第二分料装置具有相同的结构，以第一分料装置为例，具体说明其结构。所述第一分料装置包括第一分料板31，分料板的方向大体垂直于物料的下落方向和压辊轴向所在的平面。

在图3中，物料的下落方向和压辊轴向所在的平面即为主视图所在的平面，因此分料板的方向与主视图所在的平面垂直。第一分料板31具有一个上端31a和与上端31a对应的下端31b，在靠近下端31b的位置上安装有枢轴31c，在下端31b连接有驱动装置32。在所述驱动装置32的推动下，第一分料板31以枢轴31c为圆心做摆动运动。

在第一分料板和第二分料板之间的位置下方，设置有物料溜槽33，在物料溜槽33下方设置有第一物料输送装置34，第一物料输送装置具体为第一物料传送带34，所述第一物料传送带的物料传送方向与物料下落方向和压辊轴向所在的平面大体垂直，即从图3上看，所述第一物料传送带的物料传送方向与主视图所在的平面垂直。

所述返料装置还包括设置在第一物料传送装置下方的第二物料传送装置35，第二物料传送装置具体为第二物料传送带35，第二物料传送带的物料传送方向与压辊轴向相同，第二物料传送带的长度大于压辊的轴向长度。在第一分料板和第二分料板的外侧下方分别设置有第一分料溜槽36a和第二分料溜槽36b，所述两个分料溜槽36a、36b的出口位于第二物料传送带35的上方。本发明所述第一分料板和第二分料板之间的一侧被称为第一分料板的内侧和第二分料板的内侧，与第一分料板的内侧相对的一侧为第一分料板的外侧，与第二分料板的内侧相对应的一侧为第二分料板的外侧。

矿石物料21经过高压辊磨机的碾磨后，从碾磨缝隙下落的物料遇到第一分料板和第二分料板时，被分成三部分，分别是位于第一分料板外侧的近端物料21a、位于第一分料板和第二分料板之间的中间段物料21b、位于第二分料板外侧的远端物料21c。

位于第一分料板和第二分料板之间的中间段物料21b下落后由物料溜槽33引导，下落到第一物料传送带34上，然后进行后续处理，如混料等。位于第一分料板外侧近端物料21a由第一分料溜槽36a下落到第二物料传送带上，位于第二分料板外侧的远端物料21c由第二分料溜槽36b下落到第二物料传送带上。这样，再将第二物料传送带上的远端物料和近端物料送回到高压辊磨机的进料仓13内，循环进行辊磨。

对于第二物料传送带，还可以有其它实现方式，如分别设置两个与碾磨缝隙的近端和远端对应的两个盛料的料斗，然后人工将近端物料和远端物料返回到高压辊磨机的进料仓内。只要能够达到收集近端物料和远端物料的目的即可，对于将近端物料和远端物料返回到料斗的方式，本发明无特别限制。另外，也可以不设置物料溜槽，中间段物料自然下落到第一物料传送带上也能够实现本发明的目的。

此外，在本实施方式中，第一分料板和第二分料板可分别绕安装在两块分料板下部的枢轴旋转，因此可以根据实际需要调整近端物料、中间段物料、远端物料之间的比例关系。第一分料板的上端和第二分料板的上端可以设置在同一个高度，也可以设置在不同的高度，均能实现本发明的目的。

按照本发明，将第一分料板和第二分料板相向旋转至两个分料板的上端接触时，从碾磨缝隙下落的物料实质上只被分成近端物料和远端物料，近端物料和远端物料分别经由第二物料传送装置返回到料仓后继续进行碾磨，在这种情况下，可以对物料全部循环碾磨，适用于对物料进行初次碾磨时所有物料都不能达到要求的情况。

当第一分料板和第二分料板分别向压辊两端的方向旋转时，近端物料和远端物料均可以并入到中间段物料中。这样，从碾磨缝隙下落的物料实质上全部经由物料溜槽下落到第一物料传送装置上。在这种情况下，适用于物料的粒度和比表面积已经符合要求时的情况。

对于驱动所述两个分料板绕枢轴旋转的驱动装置32，本发明并无特别的限制，可以为手动、电动或者液压等本领域技术人员熟知的驱动装置，只要能够达到带动两个分料板绕枢轴旋转即可。在第一实施方式中，驱动装置为电动推杆。

为了达到分料的目的，第一分料板和第二分料板也可以固定不动，可以竖直或倾斜的设置在近端和远端的下方。设定好返料比例后，固定第一分料板和第二分料板，然后近端物料和远端物料经由第二物料传送带返回到进料仓13内循环碾磨，而中间段物料经由第一物料传送装置输送到后续设备进行后续处理。

通过本发明提供的返料装置，将由高压辊磨机碾磨的物料分成处在压辊中间位置处的合格的中间物料和处在中间物料两端的比表面积较低的近端物料和远端物料，然后将比表面积较低的近端物料和远端物料循环进行碾磨。与现有技术相比，不必将全部物料进行多次碾磨，只是将比表面积较低的两端物料循环碾磨。因此，不但可以避免对比表面积或粒度已经达到要求的物料的重复碾磨，减少能耗，还可以将比表面积较低的两端物料在同一台高压辊磨机内进行碾磨，也克服了现有技术中需要设置多台高压辊磨机的问题，有利于节省投资。

对于本发明提供的分料装置，还可以有其它实现方式。

请参见图4，为本发明提供分料装置的第二种具体实施方式的示意图。所述分料装置包括分别设置在碾磨缝隙的近端下方和远端下方的第一分料斗和第二分料斗，两个分料斗具有相同的结构。以第一分料斗41为例，具体说明其结构。所述第一分料斗包括一个内壁41a、和外壁41b、连接两个内壁和外壁的可伸缩的两个侧壁41c、41d，这样，通过侧壁的伸缩运动，可以调整分料斗的进口面积。

第一分料斗设置在碾磨缝隙的近端下方，第二分料斗设置在碾磨缝隙的远端下方。从碾磨缝隙下落的的物料被分成三部分，即进入第一分料斗的近端物料、进入第二分料斗的远端物料、和在近端物料和远端物料之间的中间段物料。

两个分料斗之间下方的位置设置有第一物料传送带34，第一物料传送带的物料传送方向与与物料下落方向和压辊轴向所在的平面大体垂直。在第一物料传送带下方设置有第二物料传送带35，第二物料传送带的物料传送方向与第一物料传送带的物料传送方向垂直。两个分料斗的出口分别位于第二物料传送带的上方。

通过所述第一物料传送带将粒度和比表面积合格的中间段物料进行后续处理，如混料等。通过第二物料传送带，将需要返料碾磨的近端物料和远端物料返回到高压辊磨的进料仓内进行碾磨。

按照本发明，为了达到分料的目的，第一分料斗和第二分料斗的进口面积也可以固定不动。设定好返料比例后，固定第一分料斗和第二分料斗的进口尺寸大小，然后近端物料和远端物料分别进入第一分料斗和第二分料斗，再经由第二物料传送带返回到进料仓内循环碾磨，而中间段物料经由第一物料传送装置输送到后续设备进行后续处理。

本发明提供的一种矿石物料的碾磨装置，包括高压辊磨机，和以上技术方案所述的返料装置，所述返料装置用于将高压辊磨机的压辊两端的物料进行循环碾磨。

与现有技术相比，通过该返料装置，不必将全部物料进行多次碾磨，只是将比表面积较低的两端物料循环碾磨。因此，不但可以避免对比表面积已经达到要求的物料的重复碾磨，减少能耗，还可以将比表面积较低的两端物料在同一台高压辊磨机内进行碾磨，也克服了现有技术中需要设置多台高压辊磨机的问题，有利于节省投资。

以上对本发明提供矿石物料的碾磨方法和返料装置的进行了详细的介绍。本文中应用了具体实施方式对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种矿石物料的碾磨方法，其特征在于，包括：

a)将矿石物料送入高压辊磨机进行碾磨，从所述高压辊磨机下落的物料沿高压辊磨机的压辊轴向依次分为近端物料、中间段物料和远端物料；

b)将所述中间段物料进行后续处理，将所述近端物料和远端物料分别经由返料装置的两个分料装置循环，进行步骤a)；

所述返料装置包括分别设置在高压辊磨机的碾磨缝隙的近端下方和远端下方的第一分料装置和第二分料装置，所述第一分料装置包括第一分料板，所述第二分料装置包括第二分料板，在所述第一分料板和第二分料板之间的位置下方设置第一物料传输装置；在所述第一物料传输装置下方设置有第二物料传输装置；

所述将所述中间段物料进行后续处理具体为：将所述中间段物料经由所述第一物料传输装置进行混料；

所述将所述近端物料和远端物料分别经过返料装置的两个分料装置循环具体为：将所述近端物料和远端物料分别经由所述第二物料传输装置循环。

2.根据权利要求1所述的碾磨方法，其特征在于，所述远端物料占从所述高压辊磨机下落的物料的体积比为1％～45％。

3.根据权利要求1所述的碾磨方法，其特征在于，所述近端物料占从所述高压辊磨机下落的物料的体积比为1％～45％。

4.根据权利要求1至3任一项所述的碾磨方法，其特征在于，所述矿石物料为用于制备球团矿的含铁原料。

5.根据权利要求4所述的碾磨方法，其特征在于，所述含铁原料选自：赤铁矿、硫酸渣、磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿、黄铁矿和回收的球团粉料中的一种或多种。

6.一种在权利要求1至5任一项所述的碾磨方法中使用的返料装置，其特征在于，包括分别设置在高压辊磨机的碾磨缝隙的近端下方和远端下方的第一分料装置和第二分料装置；

所述第一分料装置包括第一分料板，所述第二分料装置包括第二分料板，在所述第一分料板和第二分料板之间的位置下方设置第一物料传输装置；在所述第一物料传输装置下方设置第二物料传输装置。

7.一种在权利要求1至5任一项所述的碾磨方法中使用的返料装置，其特征在于，包括分别设置在高压辊磨机的碾磨缝隙的近端下方和远端下方的分料装置，所述分料装置包括分料斗，所述分料斗具有一个面积固定或者可调的进口。

8.一种用于碾磨矿石物料的装置，包括高压辊磨机、和权利要求6或7所述的返料装置，所述返料装置用于将所述近端物料和远端物料循环，进行高压碾磨。