碎矿与磨矿系统是选矿厂基建投资和生产能源及钢材消耗最多的生产过程，选厂碎磨投资占总投资的60%左右，电耗也占选矿的50%～60%，生产经营费用也占到40%以上[1]，优化选择节能省耗的碎磨工艺技术更为重要，是实现选矿节能降耗先进目标的关键。
20世纪80年代schoenert教授在基于层压粉碎理论研制发明了高压辊磨机，在初期仅用于型煤的制造。在20世纪80年代中期才逐步应用于处理硬度较大物料，如水泥、铁矿石、金伯利岩、金矿等[2]。由于其优异的性能，该设备的应用领域扩展到各金属矿山且发展迅速，广泛应用于国内外矿山企业。
1 高压辊磨机的工作原理及特点
高压辊磨机是基于层压粉碎的原理设计制造，层压粉碎是指大量颗粒在有限的空间内，受到强大的外力作用而聚集在一起相互接触、挤压，随着压力的不断增加，颗粒间的间隙越来越小，当颗粒间相互传递的挤压应力强度达到颗粒压碎强度时，颗粒破碎。
高压辊球磨机主要有机架，高压辊，施压装置和传动装置组成，机架由纵梁和横梁构成，高压辊由一个固定辊和一个可调辊组成，辊表面覆有耐磨板，每个辊由1台电动机通过行星齿轮减速器驱动，液压缸为施压部件，用来使可调辊沿导槽前后移动，并根据给料特性提供适当的压力，物料由给料机给入两个平行的、相向同步转动的辊子之间，受到高压的作用后，变成密实的料饼从机下排出。高压辊磨机工作原理示意图见图1。
图1高压辊磨机工作原理示意图
图1高压辊磨机工作原理示意图同常规的辊式破碎机相比，高压辊磨机具有以下几个特点[3]：①为保持破碎区域处于高压条件，配备有高压施压装置；②相对于辊式破碎机具有较低的转速（约20rpm，大约为辊式破碎机转速的1/3）；③为保持恒定的挤压给料具有独特的给料系统；④辊面采用高强度的耐磨材料。
2 高压辊磨机的生产现状及工艺参数
2.1 国内外高压辊磨机的生产现状
目前国外主要的高压辊磨机制造厂家有3个，总部均位于德国，即蒂森克虏伯集团的珀利休斯(polysius)公司、khd洪堡威达克(humboldt-wedag)公司和魁伯恩(köppern)公司。国内高压辊磨机的生产厂家有成都利君、中信重工和合肥水泥院。
国外三家制造厂家在高压辊磨机的结构设计上并没有根本性的区别，区别在于设计理念有所不同。珀利休斯公司倾向于采用比较大的径长比，采取的是增大辊径而保持较小辊宽的做法（例如目前的一个产品为其直径为2.4m，长度为1.6m），而khd和魁伯恩公司则采用较小的径长比。高径长比的辊磨机具有较大的辊面间隙，产品的粒度受边缘效应的影响较粗，然而边缘效应的影响相对较小。低的径长比在压缩区域的压力峰值相对要高，因此细粒级含量较多。khd公司的辊面采用其获得专利注册的柱钉自生式衬板，嵌钉直接在辊面抵抗磨损，平均洛氏硬度为65～67，辊面耐磨性好，使用寿命长(一般大于8500h)。魁伯恩公司的辊面采用自行开发的粉末冶金耐磨辊面(有专利注册)与辊体合为一体，完善了原柱钉易于折断、难修复的弱点，并具备自我修补能力，在改善辊面强度和耐磨性的同时，提高了作业率和降低钢耗。
国内成都利君公司生产的高压辊磨机的宽径比为0.3～0.8，大辊径小辊宽，可快速更换改性柱钉及采用辊侧防磨损技术。中信重工高压辊采用高耐磨、复合型、硬质合金柱钉式辊面，显著提高了关键部件的使用寿命和作业效率。合肥水泥院辊压机特点有采用恒压力设计理念及独特的结构设计、先进的辊套结构及焊接材料工艺提高辊面寿命。
2.2 影响高压辊磨机的工作参数
影响高压辊磨机的工艺因素较多，分别有工作压力、辊子转速、辊的间隙、给料粒度组成、物料中的水分、产物中指定级别的产率与高压辊磨机的生产率、指定级别的产率等，其中最重要的运行参数为辊子转速以及水平工作压力。
2.2.1 工作压力对高压辊磨机工艺的影响
高压辊磨机粉碎物料的原理是基于压应力对料层的作用，因而压力对其工艺特性具有决定性意义的影响。工作压力的选择对于辊压机电耗、产能及辊皮寿命都有很大的影响，所以正确、合理的选择工作压力，将是辊压机能否经济、合理运行的主要因素。通常，随着工作压力的增加，产物中某指定级别(如-0.074mm)的含量增加。但当压力增加到某个值后，压力增加，细级别的产物趋于饱和，不再有明显的增加，高压辊磨机的工作压力不是愈高愈好，选择最佳压力状态应根据物料的性质、给料粒度、产品粒度以及其他工艺参数的不同来加以确定。一般情况下辊压机工作压力越高，产品越细，这对后续磨矿产能的提高益处很大，但单位产品功耗增加很多，辊面磨损加剧，设备故障率增加，同时也将增大设备维修费用。
2.2 转速对高压辊磨机工艺的影响
当辊压直径一定时，辊面线速度与辊子转速成线性关系。当压力一定时，可视为常数，则高压辊磨机的体积产量或质量产量应与辊面线速度(或辊子转速)成正比。研究表明，当转速未超过某个临界值时，高压辊磨机的生产能力与辊速成正比，为线性关系。只是工作压力不同、矿物性质不同，此直线段的斜率有所不同。从能耗的观点来看，指定粒级的产率随转速的增加而增加，当达到临界转速后，指定粒级的产率趋稳定，不再增加。而比能耗，当工作压力一定时，转速增加比能耗下降，工作压力大，比能耗高，当转速一定时，压力增加，比能耗增大。
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