摘要：
以FM矿渣风选预粉磨为研究对象，阐述了FM矿渣风选预粉磨在φ3.2×13m矿渣磨上的应用情况。从矿渣易碎难磨的特性和矿渣预粉磨的技术现状出发，讲述了研发FM矿渣风选预粉磨的工作原理和主要结构。重点分析了FM矿渣风选预粉磨对矿渣磨产量的提高幅度，以及对矿渣磨入磨水分、温度的影响。详细介绍了FM矿渣风选预粉磨使用情况，和矿渣磨前后的技术经济指标。
1、引言
矿渣全称是粒化高炉矿渣，是钢铁厂冶炼生铁过程中，为降低冶炼温度，加入适量石灰石和白云石作为溶剂，生成的以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经空气或水急冷处理，形成粒状颗粒物，这就是粒化高炉矿渣。由于矿渣为玻璃晶体结构，具有易碎难磨的特点，要降低粉磨电耗，需要充分发挥矿渣易碎难磨特点，加大预粉碎。由于矿渣颗粒细小，滑动性好，传统破碎机不能适应其破碎。现有矿渣粉磨大多采用管磨粉磨，一般没有预粉磨，只能靠管磨磨削粉磨，这样就导致电耗增大。
由南京工业大学、盐城工学院、南京旋立重机公司联合研制开发的FM矿渣风选预粉磨，具有结构简单、操作方便、工作稳定可靠、工况适应性强、调整简便、投资和运行费用低的特点，可大幅度提高矿渣磨的产量和质量，降低生产成本，经济效益十分显著。
2、FM矿渣风选预粉磨工作原理
FM矿渣预粉磨工作原理见图1，采用管式磨结构、大钢球破碎，在破碎过程中采用风选原理，把细小颗粒及时带走，实现边粉磨边风选，减少垫层产生的无功浪费，同时减少了过粉磨。该机出料部分设计独特的粗细筛分分离装置，大颗粒物料一直在工作腔内破碎，直至符合要求才能出料。出料部分设计选粉分级结构，从工作腔出来的物料从筒体上多个排料口抛出，在抛出分散过程中利用风再次分级，细小物料随风往上从出风口带走，粗颗粒物料沉降至排料口。该机集破碎、研磨、分级功能为一体，不仅破碎效率高，粉磨能力强，而且具有自动粗细分级功能，分级精度高，可不再单独配套分级设备。
3 FM矿渣风选预粉磨主要结构
FM矿渣风选预粉磨传动方式分中心传动和边缘传动。以中心传动为例，主要结构见图2：
进料装置：进料装置由进料斗及支架组成。进料斗内设有可换的2～3块呈一定角度的泻料板，物料通过泻料板溜进回转体端部螺旋筒内，由旋转筒旋转将物料输入筒体。进料斗设计有良好进风通道。
工作腔：工作腔是FM风选预粉磨的工作主体，由水平放置的回转筒体（内装螺旋筒）、两端的中空轴、传动轴和轴承座组成。中空轴和传动轴采用滚动轴承传动。筒体内两端装有衬板和出料装置，筒体内壁衬板用于物料破碎介质钢球的提升及筒体的保护。经预粉磨合格的物料通过篦板由筛分装置分级，粗物料返回工作腔，细的物料进入风选分级装置。
风选分级装置：在筒体圆周多个排料口，外部设置集料罩，细小物料随风带走，较粗物料由集料罩收集至排料口。
传动装置：传动装置由电动机、减速机和两套联轴器构成，电动机通过减速机驱动回转体旋转工作，物料在钢球的冲击滚动、滑动等各种力的作用下，被破碎多次成为成品。
边缘传动：FM矿渣风选预粉磨边缘传动与磨机边缘传动结构形成一样。也是由电机通过一级联轴器、减速机、二级联轴器带动一组大小齿轮驱动筒体旋转。考虑到排料位置，传动必须放在进料端。
4、FM矿渣风选预粉磨的工艺优势
FM风选预粉磨矿渣工艺流程图见图3。在矿渣磨前采用FM型风选预粉磨，适应矿渣玻璃晶体结构易碎难磨的特性，利用多破少磨原理，尽可能利用矿渣易碎特性增大矿渣破碎，减少研磨，降低粉磨电耗。FM风选预粉磨出料粒度0.08mm筛余在50﹪左右，全部小于1mm，实现风选预粉磨。在FM风选预粉磨预粉磨过程中，可以把矿渣水分大部排出，不进入后道粉磨，解决矿渣受水分的影响，达到稳定高产，并可放宽烘干水分1﹪～2﹪，降低烘干成本。FM风选预粉磨出来的产品含铁量占1﹪，采用磁选彻底除铁，这样进入后道磨的矿粉就几乎没有铁，提高后道磨粉磨效率。在两段粉磨工艺设计中，增设半成品库，有利于降低进入后道磨矿渣温度，增加矿渣的脆性，提高了易磨性。
FM矿渣风选磨工艺特点：矿渣综合粉磨电耗55kWh/t左右，入磨矿渣水份3﹪左右，出磨矿粉温度30℃～50℃；投资成本低，适合老工艺线改造；无机械故障，运行可靠，使用成本低。
5 应用实例
湖北大冶特钢矿粉有限公司有1条Φ3.2×13m矿渣磨生产线，配套φ2.4×18m烘干机，烘干机台时产量40t/h～45t/h；磨机配套功率1600kW，原矿粉台时产量25t/h～26t/h，粉磨电耗65kWh/t，比表面积380m2/kg～400m2/kg。2009年经过多方考察，投资200多万元，采用了南京旋立重机的FM34矿渣风选磨，用于Φ3.2×13m矿渣磨的预粉磨。FM型风选磨出料粒度0.08mm筛余在30％～40%，全部小于1mm，比表在150m2/kg～180m2/kg。现磨机台时产量38t/h～40t/h，增产50％～60%，粉磨电耗55kWh/t，比表面积在410m2/kg以上，并可放宽矿渣水分2%，矿粉温度降低30℃。项目完成后，大大增加了公司矿粉的生产能力，正好平衡前后烘干粉磨生产能力，很好的满足了客户的需要，各项技术经济指标还有望进一步提高。