摘要：目前，我国处在快速发展的新时期，我国铁矿企业发展十分迅速，本文介绍了振动粉碎机、圆盘粉碎机的工作原理及特点，阐述了振动粉碎机、圆盘粉碎机及组合研磨对铁矿石粒度的影响，进而得出一种适用于智能全自动制样系统的研磨方式。对圆盘粉碎机粉碎后的筛上物、筛下物进行分析，提出粉碎机存在的问题。分析了铁矿石粒度对化验误差的影响。本文对研磨粒度准则的确定，以及粉碎方式的选择具有借鉴和参考作用。
关键词：粒度；振动粉碎机；圆盘粉碎机；组合粉碎；全自动制样系统
引言
对于拥有烧结和球团生产工艺的钢铁企业来说,铁矿石粒度分布直接与其用途密切相关,而合适的铁矿石粒度分布测定方法是准确反映铁矿石粒度分布的关键。为此,某公司专门立项研究这一课题。
1烧结制粒原理
烧结混合料制粒必须具备两个必要的条件，一是物料的加水润湿，二是作用在物料上的机械力。烧结混合料的聚集粘结是颗粒间相互联接力与相互排斥力作用的结果。在散状物料制粒过程中，起排斥作用的是重力，一般情况下，物料的密度稳定，颗粒越大则重力越大，即相互分离倾向也越大。而颗粒间的相互粘结力则主要由水分的毛细力起作用。物料中若无水分存在，则颗粒间只有范德华力，此作用力存在于一切物质中，且两个球形颗粒间的范德华力非常小，对混合料制粒没有实质影响，因此制粒过程水分的影响是最大的，原因在于其在散状物料聚结过程所表现出来的粘结力。关于制粒小球的结构，日本的山冈洋次郎[}s9]用“准颗粒模型”来描述，即从准颗粒的中心到表层由三层不同粒度的颗粒组成:中心为起成核作用的粗粒部分，称为核心颗粒;中间层为粘附在成核粒子上的细粉末，这部分颗粒即使在干燥过程中也不会剥落，称为粘附层;表层为中等大小颗粒的制粒粒子，这部分在干燥过程中容易从表层剥落。核粒周围粘附层的形成分两个阶段。首先，在核粒的周围形成很细的内层，然后在较细的基体中形成中间颗粒的外层。当中间颗粒与较大的准颗粒接触时，如果中间颗粒与粘附层中的细颗粒之间的结合力超过使中间颗粒与粘附层脱离的力，则中间颗粒便可能粘附于较大准颗粒之上，最终，中间颗粒将全部进入粘附层。
2振动粉碎机与圆盘粉碎机
2．1振动粉碎机
振动粉碎机是一种高效制粉设备，由料钵、料钵盖以及设置在料钵内的击环、击块组成，加工过程中，料钵作圆周式强迫振动，物料在击块、击环间被挤压、剪切、撞击、研磨而被粉碎，具有制粉快、入料粒度较大等优点。但不足之处在于每一瞬间撞击面只有2处，即容器内壁与击环外壁、击环内壁与击环侧面(从理论上分析只是两处圆柱面相切的母线)。因此，机械振动所作的功并未充分得到利用，粉碎后存在少量大颗粒物料粒度(过筛率)无法满足化验要求，需采取人工筛分研磨或多次机械筛分研磨等辅助措施解决该问题。
2.2外滚焦粉制粒工艺
外滚焦粉制粒工艺是将少部分燃料与其他原料进行混合制粒后，再将大部分燃料外裹于制粒小球的表面，外裹燃料的燃烧动力学条件得到改善，降低了不完全燃烧产生的损失，可以大大提高燃料的利用效率，减少残炭，降低固体燃耗。由于该工艺采用了烧结预制粒，使得原料的适应范围变宽，从普通烧结用料到全精粉烧结，从低碱度到高碱度，从采用焦粉到采用无烟煤，都能较好的适应。由于混合料平均粒径明显增大，因此料层透气性得到改善，烧结矿上下层质量均匀，烧结过程产生的粘结相以针状铁酸钙为主，且有Fe203再结晶形成的晶桥固结，烧结矿强度得到改善。
2.3智能全自动制样系统中的粉碎
目前，市场上应用于智能全自动制样系统的研磨单元大部分为带筛振动粉碎装置，该装置在传统振动粉碎机上增加与化验粒度要求相对应的筛网，物料粉碎至所需粒度后自动通过筛网进入出料口排出，未满足粒度要求的物料继续在料钵中粉碎，直至完全通过筛网，研磨过程结束。该装置解决了传统振动粉碎机物料粒度的问题，但存在以下缺点:1)筛网堵塞:水分适应性较差，粘性较大的物料容易粘附在筛网上堵塞筛孔，导致过筛效率降低，从而引起物料过破碎或发生变质，影响化验精度。2)收集率低:虽然可以通过负压吸或正压吹等方式清理筛网和研磨腔上残料排出，随除尘系统弃料，但仍然无法保证清理完全，且理论上残留的物料不能丢弃，否则会破坏物料的代表性。3)均匀性差:采用粉碎后过筛的方式将物料进行了选择性分层，影响了样品的均匀性，必须增加混匀装置。4)自动化程度不高:筛网需频繁人工更换，不利于系统长期自动化运转。综上所述，振动研磨机和圆盘粉碎机单独应用于智能全自动制样系统，不具备自动完成，无人值守的功能;市场新型带筛振动粉碎装置因收集率低、过破碎、筛网堵塞、样品代表性较差等问题，也无法满足高精度制样要求的智能全自动制样系统。研磨单元为智能全自动制样系统实现的关键，针对现有振动研磨机和圆盘粉碎机的特点，需进行有效改进。
2.4外滚焦粉和石灰/石灰石制粒工艺
外滚焦粉和石灰/生石灰制粒工艺适用于以细赤铁矿为主要铁矿石的原料，它是将部分熔剂和燃料以及含铁原料预先制成低碱度小球，然后再将其余熔剂和燃料外裹于制粒小球表面，形成高碱度小球外壳。由于Ca0对碳的燃烧有催化作用，因此燃料的燃烧更加充分和迅速，使得垂直烧结速度提高，固体燃耗下降。另外，由于外裹燃料的燃烧动力学条件得到改善，高碱度小球外壳在较低温度下首先熔化，形成熔点较低的铁酸钙粘结相，将低碱度小球包裹起来，最后在冷却过程中形成有部分残留赤铁矿颗粒被铁酸钙粘结相所包裹的非均质结构的理想烧结矿，因此强度得到进一步提高。
2.5组合粉碎
本论文提出将经过振动粉碎后的物料倒入立式圆盘粉碎机(磨盘面垂直于水平面)进一步粉碎，粉碎后的有益效果如下:1)前置振动粉碎机，入料粒度－3mm，对上一级破碎要求较宽松，易于实现。2)前置振动粉碎机，出料粒度－1mm，克服了后置圆盘粉碎机入料粒度小的限制。3)后置圆盘粉碎机，研磨充分，出料粒度完全满足化验要求，矿－150目。
结语
本论文所述结论如下:1)振动+圆盘组合粉碎方式完全满足化验粒度要求。2)振动+圆盘组合粉碎方式适用智能全自动制样系统。3)粒度对化验误差影响较小，满足国标要求即可。铁矿石智能制样技术的难点在于解决研磨粒度保证性问题，振动+圆盘组合粉碎方式具备解决该技术难点的实力，是未来铁矿石智能制样系统发展的实用性技术之一。
参考文献
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