从绞盘磨、辊磨到球磨机、雷蒙磨、立磨等用于研磨各种物料的磨机,经历了上百年的发展,磨机不断更新,研磨形式千变万化。下面是一些常见的研磨设备。
随着科学和工业技术的飞速发展,为了提高资源的利用率,改善工作环境和条件,提高生产效率,保证社会和环境的可持续发展,粉磨设备呈现出多样化的趋势,在外形、结构和性能上差异很大。自世界上第一台磨机诞生以来,世界各国研磨设备的设计者从未停止设计或改进要求更高的磨机。根据不同的研磨机理,他们设计了球磨机、雷蒙磨、立磨等研磨设备。
1.球磨机
球磨机有很多种。目前,世界上大型球磨机的供应商主要有丹麦的FFE矿业、澳大利亚的OUTAKUMP和ANI、芬兰的美卓矿业、德国的克虏伯和日本的川崎重工。球磨机的结构示意图和工作示意图如图1.1和图1.2所示。它由进料部分、出料部分、旋转部分和传动部分组成。研磨时,被研磨的物料进入球磨机的旋转圆筒。在惯性、离心力和摩擦力的作用下,研磨体附着在滚筒内部的衬板上,并被旋转的滚筒带到高处。当达到一定高度时,它们会被自身重力甩出,下落的研磨体将滚筒内的物料击碎,达到研磨的效果,这也使得球磨机在研磨过程中的噪音比较大。

2.雷蒙德·米尔
雷蒙磨粉机又称悬辊磨盘磨浆机,其机构原理如图1.3所示。其工作原理是主电机通过减速器带动中心轴转动,中心轴上端与梅花架连接,磨辊通过水平铰链与梅花架连接,形成摆动支点。当梅花架带动磨辊转动时,磨辊会在离心力的作用下紧紧地滚在磨环上,在摩擦力的作用下,磨辊会转动粉碎物料。用于铲起物料的铲子安装在梅花架的下部。工作时,磨辊和铲一起转动,将料铲抛起,将物料填充在磨辊和磨环之间,形成物料层,物料层会被磨辊公转产生的向外离心力(即挤压力)粉碎。
传统雷蒙磨粉机的一些缺点影响了它的广泛应用,主要表现在以下几个方面。
(1)产品粒度大,传统雷蒙磨的研磨粒度一般在400目左右,在研磨行业只能占据低端市场,不符合未来超细粉体行业的发展方向;
(2)一般磨辊悬挂点比较高。在离心力的作用下,磨辊在磨环上滚动,同时挤压磨环。研磨物料时,这种结构形式容易使磨机振动,影响磨机的研磨性能;
(3)磨机安装过程中,当磨环较小时,磨辊在工作过程中向内滚动,使磨辊轴倾斜,磨环和磨辊的工作面会形成一定的角度,破坏料层,影响磨机的工作效率;
(4)雷蒙磨粉机研磨后物料粒度分布不集中,给后续产品加工带来麻烦;
(5)雷蒙磨粉机产量小,能耗高,关键部件寿命短,需要经常更换,导致成本增加,给生产带来很大不便。

3.垂直研磨
立式磨,又称盘辊磨,已有百年历史。随着科学技术的发展和实践经验的不断总结,立磨研磨体的耐磨性不断提高,磨辊和磨盘的结构形式不断改进,从而使立磨的粉磨方式更加合理,在粉磨行业发展迅速。
立磨是一种通过磨盘和磨辊之间的相对滚动来研磨待磨物料的设备。物料通过下料管进入磨机,落入旋转磨盘的中心,并由于旋转磨盘的离心力而移动到磨盘的边缘。当被研磨材料进入磨辊和磨盘的研磨区域时,它将被夹在磨辊和磨盘之间并被粉碎。随着物料前进到外缘,被高速旋转的向上气流卷起,大颗粒会落回磨盘重新研磨,小颗粒则通过磨机上部的分粉器进入出料口被收集。
到2000年,在世界各国各类水泥粉磨设备的选型中,立磨的选型率已占30%左右,即水泥磨占15%,生料磨占35%,煤粉磨占60%。在矿渣粉磨领域也有起步。例如,立磨是水泥行业首选的粉磨设备,几乎完全取代了传统的球磨机。表1显示了不同领域中立式磨机的选择。

(1)能耗低,效率高。与同等产量的传统球磨机相比,粉磨电耗降低35%-50%。
(2)干燥能力强。可干燥含水量高达20%的物料,节省物料干燥设备。
(3)磨料粒度大,破碎率高。立磨的研磨粒度可达到磨辊直径的4%-5%。
(4)研磨工艺简单,占地面积小,重量轻。立磨粉磨工艺简单,结构紧凑。整个粉磨系统占地面积约为球磨机的60%~70%,建筑空约为球磨机的50% ~ 60%。与同容量的球磨机相比,立磨的重量更轻。
(5)耐磨件磨损小,使用寿命长。立磨的磨辊系统设有限位装置,使辊套与耐磨衬板不直接接触,所以耐磨件磨损少,使用寿命长。
(6)粉尘少,噪音低,操作环境舒适。立磨噪音只有80-85dB,比球磨机低20%左右。
(7)易于维护。
当今世界,立式磨机的发展正在加速。处于世界研发前沿的立式磨机有德国的非凡公司、Lecher公司、Berrygus公司、丹麦的Smith公司、日本的Ube公司等。如图1.4所示,有两种不同类型的立磨的结构示意图。虽然各个公司生产的立磨结构不同,但是所有立磨的研磨原理都是一样的。

