浅谈湿式半自磨机与自磨机的区别与结构升级

浅谈湿式半自磨机与自磨机的区别与结构升级

自磨机是传统磨碎作业使用的重要设备，湿式半自磨机是近年由自磨机发展而来的大型磨矿设备，目前广泛应用于新建的磨碎作业中。文章针对湿式半自磨机和自磨机的区别与升级在本体结构上进行了详尽的分析。

标签：自磨机；湿式半自磨机；区别；结构升级

1 背景技术

自磨机也称作无介质磨碎机。它不用钢球或钢棒作磨介，仅依靠物料本身之间的相互磨碎作用，即大块物料对小块物料进行冲击与研磨，同时大块物料本身也逐渐磨蚀或破碎。自磨机是传统磨碎作业使用的常见设备。前世纪六七十年代，我公司利用引进的前苏联技术，生产了数量众多的Φ5500×1800mm自磨机，占据了国内大部分矿山市场。

但是，由于自磨机内部存在部分“难磨颗粒”，其在特定尺寸區间内的矿粒磨碎能力差，本身也不易为大块矿石磨碎；为了磨碎这部分物料有时向自磨机中加入小部分磨矿介质，这类设备就叫做半自磨机。半自磨机按照被磨物料输送方式的不同而分为干式半自磨机和湿式半自磨机，分别用于开路或闭路磨矿流程中对物料进行干磨或湿磨。

近年来矿山冶金行业，工艺设备逐渐向大型化发展，年产百万吨级以上和千万吨级生产能力的大型矿山是我国和国际发达国家的发展趋势。并且现代化选矿厂建设要求更加节能环保。正如目前我国经济发展状况，对铁、铜、镍等金属需求量日益增加，而我国资源贫乏，预选矿石品位低，为了满足经济发展的需求，将开发、扩建一批大型矿产资源，采用高效节能、环保式工艺流程，建设现代化选矿厂，大型湿式半自磨机恰好迎合了这种市场的需求。开发湿式半自磨机必将引导选矿工艺流程向SABC流程转变，以满足大型矿山建设的需要，为大型矿山建设创造出巨大的经济效益和社会经济效益。另外，澳洲、非洲和北美地区储藏有大量的的铜、铅、锌、金、镍、铁、钼、铀、铂、钒、磷、铝土矿等各种矿物资源，开发设计湿式半自磨机，有利于开发和占领国际市场。

尽管字面上湿式半自磨机与自磨机区别不大，只是相差磨矿介质。但事实上，这两种设备从功率核算，到设备本体结构，再到外配套，都有了极大地不同和提升。

2 功率核算

自磨机的功率，一般先通过自磨试验，根据物料的自磨试验数据进行推算，确定自磨机的生产能力。然后利用比较法，在影响磨机功率消耗的条件相同情况下，设计的磨机功率与实际应用或试验型磨机功率相比较，推算自磨机功率。这种方法在使用条件不同，则不能比较，或者按不同条件加以修正。

传统计算湿式半自磨机功率也采用类比法，湿式半自磨机功率是在同种规格自磨机功率适当放大而来。这样得到的湿式半自磨机功率往往与实际相差很大，且磨机规格越大，差异越大。

目前，我公司从澳大利亚昆士兰大学引进了专业的磨机流程设计软件，通过对引进资料及理论的研究，只需给定具体湿式半自磨机规格的设计参数，我公司即可计算出该磨机的功率；经大量资料比对证明，这种方法得出的功率值与实际功率值一致。

3 设备本体的差异与提升

3.1 给料部

自磨机和半自磨机给料部均采用小车式焊接溜槽结构，内嵌耐磨衬板。由于自磨机入料不含磨矿介质，对设备本体的磨损和冲击都相对较小，自磨机给料部溜槽的进料点远离磨机筒体一侧；半自磨机入料含有磨矿介质，对设备本体的磨损和冲击都相对较大，为了有效地减少物料对半自磨机进料衬套的直接冲击，提高半自磨机进料衬套的使用寿命，半自磨机给料部溜槽的进料点必须尽量靠近磨机筒体一侧。且由于半自磨机的入料粒度较大，半自磨机给料部溜槽须具有较大的斜度和高度，以便给料顺畅。

3.2 轴承部

自磨机由于主机功率相对较小，宜选用动静压主轴承。轴承球面瓦衬采用铅基轴承合金，轴承背面腰鼓形成接触调心结构，动作灵活，调心好，可以补偿两端盖及轴承盖及轴承座的制造、安装误差。轴承座在启动及停车时采用高压润滑，用静压形成油膜，将轴颈顶起，防止滑动面干磨擦，降低启动力矩，正常运行时给入低压油，靠轴颈的回转运动形成动压油膜。轴承衬内设有蛇形冷却水管，必要时给入冷却水，降低轴瓦温度。冷却水管的材质为紫铜管，具有一定的耐腐蚀性。

半自磨机功率相对较大，宜选用静压滑动轴承。主轴瓦内衬采用巴氏合金轴衬，每个轴瓦有2个高压油腔，磨机启动前和运转中一直供高压油，高压油经分流马达进入油腔，自动进行静压油膜补偿，保证油膜厚度一致，为磨机运行提供不间断的静压油膜，确保轴颈和轴瓦完全不接触，从而大大降低磨机启动负荷，并可减少对磨机传动部的冲击，也可避免擦伤轴瓦，延长了轴瓦的使用寿命。磨机运行中高压油路的压力指示可以用来间接反映磨机负载的情况，当磨机停止运转时高压油仍将轴颈浮起，轴颈在轴瓦中逐渐停止，使轴瓦不被擦伤。

每个主轴承上装有两个测温探头，对轴瓦温度进行动态监控，当温度大于规定的温度值时，能自动报警和停磨。为了补偿由于温度影响而可能使磨机长度发生的变化，进料端中空轴颈与轴承轴瓦宽度方向配合尺寸共留有间隙，允许轴颈在轴瓦上轴向窜动。主轴承两端采用环形密封，通过润滑油管充填油脂，防止润

滑油外漏和灰尘进入。

3.3 回转部

自磨机的端盖采用钢板材质和筒体焊接成一体；结构简单，但刚性，强度都较低；自磨机衬板一般采用高锰钢材质。

半自磨机回转部由进料部、筒体部、出料部组成；端盖和中空轴根据项目实际情况可做整体式或分体式，无论整体式或分体式结构，端盖和中空轴均采用铸件；关键部位粗加工后进行超声波探伤，精加工后进行表面磁粉探伤。中空轴轴颈表面经机加工后抛光处理。端盖、筒体之间全部采用高强度螺栓联结。严格工艺措施，控制结合面止口的加工精度，确保连接可靠及总装后两端轴颈的同心度。筒体根据项目实际情况可做整体式或分体式，采用法兰连接、止口定位；所有焊缝均为熔透焊缝，所有焊缝均采用超声波无损探伤检查，筒体焊接后整体回炉进行回火消除应力处理，热处理后对筒体表面进行喷丸处理。半自磨机衬板一般采用合金材质。

3.4 传动部

传动部包括大小齿轮，龆轮装置，齿轮护罩及其附件。自磨机传动部大齿轮把合在出料中空轴上，尺寸较小，但齿轮护罩的密封不好，矿浆易进入出料中空轴，造成中空轴磨损。

半自磨机大齿轮把合在磨机筒体上，尺寸较大；大齿轮采用分为分半结构，大齿轮的径向、轴向跳动控制在国标要求范围内，时效处理达标准规定，防止加工后的应力变形。大齿轮密封采用径向密封，加固的大齿轮防护罩，在制作厂内组对后焊接并精细加工制造，控制好几何尺寸，防止变形，确保密封效果。小齿轮传动装置采用铸铁底座，轴承座与轴承盖把合后同时加工，减少运行中的振动。大小齿轮润滑：采用喷射润滑装置定时定量强制喷雾润滑，自动控制，无需人工操作。齿轮罩采用型钢与优质钢板焊接而成。为增强齿轮罩刚度，对其进行了有限元分析；根据分析结果在其薄弱部位增加支撑结构。

3.5 出料筛

自磨机采用自返装置，实现磨机排料。自返装置位于磨机回转部内，物料通过自返装置在磨机回转部内形成自循环，将合格物料排出磨机，将不合格物料重新导入回转部参与磨碎作业。

球磨机采用与球磨机类似的出料筛，将阻挡溢流型球磨机内部介质的功能放在球磨机回转部内部完成，出料筛只负责将少量溢到出料筛里的介质强制排出，出料筛通过内部焊接反向螺旋，实现磨机强制排料。

3.6 慢速传动装置

慢速传动装置由制动电机、联轴器、行星减速器及爪型离合器组成，该装置连接到小齿轮轴上，用于磨机检修及更换衬板用。此外，磨机长时间停机后，起动主电机前用慢速传动装置，可以消除钢球偏载，达到松动钢球与物料的固结，保证安全启动，避免空气离合器过载，起到保护作用。慢速传动装置在电控设计中可实现点动反转。在接入主电机驱动时，爪型离合器自动脱开，维修人员应注意安全。

自磨机慢速传动装置位于爪型离合器上方，搬动离合器时，劳动强度大，不符合安全操作流程；半自磨机慢速传动装置配有齿轮齿条结构，并将操作手柄移至远离筒体一侧，既降低了劳动强度，又保障了操作人员的安全。

4 结束语

湿式半自磨机和自磨机看似差异不大，实际上从原理到结构，都有很大差异，不能一概而论。