1．前言
　　100多年來，各種型式的管磨一直是礦物加工最常用的粉磨工具。然而在某些工業(yè)領域，例如水泥工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了變化，現(xiàn)在已采用立磨進行烘干粉磨。這是因為能耗降低并且此種磨機的烘干能力提高。
　　80年代后期引進了高壓研磨技術，即輥壓機技術。這項技術在水泥工業(yè)被廣泛接受，進行熟料和礦渣的粉磨，同時還應用到礦物原料的加工。應用過程中積累的經(jīng)驗提高了烘干粉磨的總體效益。
　　采用顆粒間研磨原理的立式輥磨得到普及幾乎已有100年，然而在過去的30年，高產(chǎn)量磨機的開發(fā)伴隨水泥需求量的增漲，其設備裝機能力則穩(wěn)步加大。立磨操作使用的壓力低于高壓磨機。物料的磨蝕性起著重要作用并且可以考慮應用耐磨鑄件的問題。該粉磨工具的機械穩(wěn)定性也很高。
2．萊歇立輥磨
　　基于90多年的經(jīng)驗，萊歇公司在提供立輥磨方面享有良好的信譽。在美國和日本的許可證制造廠已生產(chǎn)許多年。90年前萊歇磨首次誕生時主要用于發(fā)電廠的煤粉磨，目前萊歇磨已成為水泥工業(yè)粉磨原料、熟料和高爐礦渣以及電廠、水泥窯和高爐粉磨煤粉的知名粉磨工具。
　　目前最大規(guī)模的此類磨機是LM63.4，粉磨水泥原料的能力是840t/h（90μm篩篩余為15%），裝機容量6000kW以下。類似磨機已在礦物加工行業(yè)投入使用，同樣用于磷酸鹽、石灰石、石膏以及其它工業(yè)礦物原料的粉磨。
3．萊歇磨的設計
　　在浮選和相關工藝中，萊歇磨的喂料細度覆蓋很廣，水泥原料粉磨200μm篩余1~5%非常普遍。無煙煤和石油焦篩余要求很小，90μm篩篩余低于5%已成功達到。在水泥生產(chǎn)或粒狀高爐礦渣生產(chǎn)中，45μm篩10%或低于10%的細度已常見。
　　萊歇磨上使用的是平磨盤和錐形磨輥。物料間的研磨在旋轉(zhuǎn)的磨盤和磨輥之間的空隙內(nèi)進行（見圖1）。磨機喂料進入磨盤中央，借助離心力和摩擦力向磨盤邊緣移動。以此方式被安裝在磨盤外緣上的兩個、三個、四個或六個錐形磨輥咬住。磨輥與液壓缸相連，為物料的研磨提供粉磨壓力。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖1 萊歇磨的粉磨原理
　　錐形磨輥的傾斜產(chǎn)生了剪切力，剪切力保障了研磨并將物料輸送到磨輥下面。傾斜度的設計使剪切力維持在最低，以防止磨輥過于磨損。
　　磨盤襯里和磨輥由耐磨高鉻鑄件制成。碾磨后的顆粒離開磨盤由氣流帶入動態(tài)高效選粉機，該選粉機與磨機一體（見圖2）。
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖2 萊歇磨斷面
　產(chǎn)品顆粒隨氣流離開磨機，返回的顆粒隨新鮮喂料回到磨盤做進一步粉磨。研磨所需的壓力由稱為“液壓氣動彈簧裝置”的系統(tǒng)提供。圖3是液壓系統(tǒng)原理。液壓缸高壓側50~100bar的粉磨壓力將粉磨力導入磨輥和磨盤空隙間的物料上。液壓缸低壓側的壓力大約是高壓側的10%，這樣可以使磨輥有一定的彈性運動。通過兩側壓力的設定對物料的擠壓特性進行了調(diào)節(jié)，從而使磨輥的移動更具剛性和柔性。兩個流程均與液壓缸上的存儲器相連，為此使磨輥的移動更加平穩(wěn)。
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 圖3 液壓——氣動彈簧系統(tǒng)
　　此種配置使粉磨作業(yè)處于很低的振動程度。立輥磨的每一對磨輥有兩個獨立的液壓裝置，可向每對磨輥施加不同的壓力，這樣極有力利于咬合性能不好的物料。
　　萊歇磨上的液壓—氣動彈簧裝置具有多用性，因為它可以針對磨機喂料研磨性能的變化，即礦體本身的非均質(zhì)性或含水量的波動，方便地調(diào)節(jié)粉磨工藝。
4．粉磨設備的設計

　　圖4是粉磨設備流程圖。物料通過空氣鎖風閥喂入磨機，所需要的氣流從磨機下部進入磨機。空氣通過磨盤邊緣附近的噴嘴環(huán)并將物料向上攜帶進入選粉機。通過磨機的氣流由系統(tǒng)風機導入。粉磨后的物料在通過高效選粉機的旋轉(zhuǎn)籠之后離開磨機，選粉機與磨機成為一體。產(chǎn)品由磨機后面的收塵器收集下來并送入儲庫，以便進入后面的工序。根據(jù)實際應用，收塵器可由旋風筒代替（見圖5）。

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 圖4 粉磨系統(tǒng)

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　 圖5 裝有旋風筒和空氣再循環(huán)裝置的粉磨系統(tǒng)
　　圖4中的流程是開路循環(huán)。如果需要可以安裝成閉路循環(huán)，以保證磨機出口的溫度控制（見圖5），此外還可以在磨內(nèi)進行烘干。在這種情況下，可將熱氣體引入流程以提供烘干熱源。
5．采用萊歇磨進行礦物加工
　　實驗設備測試
　　在安哥拉亞美利加研究實驗室和南非約翰內(nèi)斯堡的設計和研究中心各安裝了一臺CM3.6型實驗設備（見圖6）。根據(jù)磨機的流量，該臺實驗設備可以進行不同的配置。它可以閉路形式安裝在不同浮選設備上，亦可與浮選設備一通操作。

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　 圖6 南非約翰內(nèi)斯堡AARL安裝的實驗設備
　　在這臺設備上對許多不同礦石進行了加工。由Smit et al公布的結果表明，在用立磨進行烘干粉磨作業(yè)時，在產(chǎn)品回收和質(zhì)量方面還有提高的潛力。在某些情況下甚至可以在浮選工藝中使用更粗一些的產(chǎn)品，并且同樣可以得到傳統(tǒng)磨機較細喂料所得到的相同質(zhì)量的產(chǎn)品。但是結果表明，每種礦石均應與后序設備，例如浮選池一道進行測試。因此可以對磨機設定值進行研究，例如對礦物原料釋放的影響，試劑消耗和種類以及其它參數(shù)的影響。
6．輝巖礦的粗磨
　　南非FOSKOR公司為其Phalaborwa廠的擴建對不同烘干粉磨技術進行了廣泛的可行性研究，對來自Phalaborwa的磷灰?guī)r夾雜輝巖的礦石進行了粉磨試驗。在這項研究中對萊歇磨的性能進行了研究。第一次粉磨試驗在萊歇公司的設計和研究中心進行。此后，一臺約2t/h的LM3.6試驗設備和一500kg/h的浮選設備在Phalaborwa安裝。結果表明，萊歇磨的產(chǎn)品回收率及產(chǎn)品質(zhì)量均優(yōu)于原有濕法棒磨機。
根據(jù)可行性研究結果，在Phalaborwa廠新生產(chǎn)線安裝了一臺LM50.4烘干粉磨機，在480μm篩余20%條件下，產(chǎn)量達到825t/h（見圖7）。圖8是粉磨設備流程圖。在項目的最初階段打算將選粉機的粗砂排掉并用于其它用途。

　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　 圖7 安裝在Phalaborwa廠的LM50.4型立磨

　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　 圖8 Phalaborwa廠設備流程圖
　　選粉機安裝在高處，為此，位于粗砂錐體底部的雙路溜子可使粗砂迅速返回磨盤或從磨機和粉磨流程退出。由于項目進展變化，將粗砂排出系統(tǒng)的可能性沒有予與考慮。該臺磨機自2000年夏天投入使用。
7．結論
　　如前所述，由于其液壓—氣動彈簧系統(tǒng)，萊歇磨可以處理不同特性的磨機喂料。
　　與傳統(tǒng)粉磨設備相比，立輥磨提供了一系列優(yōu)點。總之，與球磨機相比其喂料粒度明顯大（80~120mm），為此可以取消第三級破碎流程。
對限制物料水分的地方采用烘干粉磨是一個優(yōu)勢。此外，礦石新釋放的表面不受周圍液態(tài)的影響。烘干粉磨設備可獨立從上步流程和下步流程操作，這樣可在不影響其它操作條件下優(yōu)化設備性能。粉磨后的產(chǎn)品儲存在庫內(nèi)，在生料制備工藝停機時可起到緩沖作用。另外還可控制浮選設備內(nèi)的泥漿密度。采用萊歇磨烘干粉磨礦石的首次經(jīng)驗證實，由于產(chǎn)品質(zhì)量有所改善，粉磨設備以及后序流程易于操作，此項技術還有很大潛力。萊歇公司還將繼續(xù)與采礦和礦物原料加工領域的公司合作，繼續(xù)此項技術的開發(fā)。