产品粒度细、效率高、耗能少等优点，还可应用取代一段粗磨作业，矿石经高压辊磨机闭路挤压破碎后，可获得3 ～ 10 mm 粒级的产品，对磁铁矿，经预磁选别后可大幅度提高精矿品位，具有节水、节电、增产等特点。目前，高压辊磨机正向着大型化方向发展，辊的直径和辊面在进一步增大，入磨粒度范围更大，处理量也随之增大。生产实践表明高压辊磨机的单机生产能力可达1 500 ～ 2 000 t /h，粉碎金属矿石的能耗1. 2 ～ 2. 8 kWh /t，在同等条件下，单位能耗比常规破碎机低20% ～ 50%，辊面耐磨性好，镶嵌硬质合金粒钉辊面使用寿命可达8 500 h，自动化水平高，随着高压辊磨机性能的日益完善，在金属矿山必将有广阔的应用前景。
4. 2 磨机应用与发展
80 年代末，由于磨机按比例放大仿真技术的应用和磨机制造技术的提高，以及无齿轮传动环形电机的使用，促使磨机进一步向大型化发展，磨机直径的变化对于磨矿作业过程有着明显变化，大型磨机通常具有较高的比破碎速率，并可以处理较粗粒级的物料，但是磨机直径过大时，会导致球荷死区增加，磨机增大处理能力的同时，也会降低矿料停留时间，阻碍了能量从球介质向矿粒的传递，从而导致单位容积产量下降，磨矿产品单位能耗增高，因此磨机的发展方向已由大型化向高效节能方向发展。
4. 2. 1 自磨、半自磨机
自磨、半自磨技术自从20 世纪50 年代在选厂得到使用以来，已经从一个有不断争议的技术，日益发展成为一个成熟可靠、不断应用的技术。自磨过程中，磨机中大于100 mm 的矿石起到作为研磨介质的作用，小于80 mm 大于20 mm 的矿石物料磨碎能力差，其本身也不易被大块的矿石物料所破碎，有时为了破碎此物料，往往会在磨机中加入占磨机容积4% ～ 8% 左右的钢球，提高了磨机的碎磨效率，因而出现了半自磨。半自磨机属于圆筒形磨机，重载荷、低转速、启动转矩大。现如今无论是新建扩建以及老厂的改造，几乎都要用到自磨、半自磨技术，自磨、半自磨技术由于省掉了两段破碎机以及筛分设备，简化了工艺流程，改善了操作条件，不仅减少了建厂的基建费用，而且还降低了生产运行成本，还有利于实现选厂的自动化。安徽铜都铜业公司所属的冬瓜山铜矿首次引进了瑞典Svedala 集团生产的规格为8. 53 m × 4. 42 m 的半自磨机，驱动方式先进，控制系统完善可靠，取代了传统的破碎工艺，大大降低了基建难度及占地面积，也降低了生产中的维护强度和维护量，对选矿综合成本的降低发挥了至关重要的作用，2007年投入生产的昆明钢铁公司大红山铁矿选矿厂采用了芬兰Metro 集团生产的8. 53 m × 4. 42 m 半自磨机，装载功率为5500 kw，也取得了不错的经济效益。
4. 2. 2 球磨机
球磨机是一种传统的物料破碎装置，至今也已有一百多年的发展历史，现在仍然是固体物料细化制粉的重要设备，广泛用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、电力以及国防等工业部门，可对各种矿石及物料进行干式和湿式粉磨。近年来，球磨机的发展以节能降耗为重点，不断改进和完善磨机传动方式，研究开发新型衬板和磨矿介质，努力实现磨矿过程的自动化控制，在保证磨矿粒度的前提下提高磨机的处理能力和磨矿效率。经过众多科研人员不懈努力，现已取得显著成绩。
众所周知，球磨机的衬板是磨机能否实现高效、节能、降耗的关键零件，经过研发改进，取得了不错的进展。角螺旋衬板又称为节能衬板，采用此衬板后单位产量电耗下降10% ～ 25%，磨机产量提高15% ～ 20%，单位产量球耗下降10% ～20%，同时还具有运转平稳、产品过粉碎少、噪音小等优点，特别适用于水泥生产中的碎磨作业;橡胶衬板是抗腐蚀、耐磨损的非金属材料衬板，与锰钢衬板相比具有质量轻、耗能低、产量高、噪音小等优点; 在橡胶衬板基础上又发展起了复合型磁性衬板，这种衬板是靠磁力在衬板表面吸附一层磁性颗粒和介质碎片，形成保护层从而延长衬板使用寿命，这种衬板比普通锰钢衬板重量几乎要轻一半，而且可以直接吸附在磨机筒体内表面上，无需螺栓固定，大大减轻了安装维护的工作量，不仅降低了能耗，还提高了磨机处理量，本钢歪头山铁矿选矿厂使用了中国冶金矿冶总公司独创的悍马牌金属磁性衬板，产品细度提高了1. 69%，磨机处理能力增加5. 6%，节电7. 14%，钢球消耗降低了10. 37%，创造了巨大的经济效益; 攀钢集团矿业公司密地选矿厂通过将磨机衬板改造为波形衬板，经过使用效果良好，使得球磨机台处理能力提高了3 t 左右，衬板单耗降低了0. 005 kg /t 原矿，衬板使用周期也大大延长。
球磨机除在改进衬板形状和材质取得显著节能效果外，通过改变球磨机运转部位的传动方式也可以降低磨矿能耗，采用静压轴承或是动静混合轴承启动，就是有效措施之一。采用静动压轴承在启动时采用高压液压系统润滑，用高压油将球磨机筒体顶起，待启动运转后采用低压液压系统润滑，保证了球磨机中空轴径始终处于良好润滑状态，摩擦阻力小，启动电流低，从而降低了磨矿功耗，在青海省锡铁山铅锌厂使用的2. 8 × 3. 6 QSG 型球磨机，与传统磨机相比矿石处理能力提高7% ～ 10%，单位钢耗下降了5%，经济效益可观。
此外，减小磨矿介质球径、合理装球、改进操作、加强管理，积极研发与推广助磨剂等也可以不同程度的降低磨矿功耗。
4. 2. 3 棒磨机
棒磨机是在球磨机基础上发展起来的，具有加工技术可靠、投资少、辅助设备少、工艺流程简单等优点，使用中没有特别技术要求，可以和球磨机组成不同的粉磨流程。棒磨机主要靠磨棒的压力和磨力来磨碎矿石，当棒打击矿石时，首先打击较粗粒级的矿石，然后再对粒级较小的物料进行粉碎，棒与棒之间是线接触的，当棒沿着筒壁上升时，较粗粒级的矿粒夹杂其中，起到了棒条筛的作用，较细粒级的物料可以通过棒与棒之间的缝隙，有利于夹碎较粗粒级的物料，也使得较粗粒级的矿粒可以集中在磨矿介质打击的地方，因此棒磨机具有选择性磨矿的作用，产品粒度均匀，过粉碎较少。
4. 2. 4 立式螺旋搅拌磨矿机
立式螺旋搅拌破碎机是由长沙矿冶研究院研制成功的新型高效节能磨矿设备，其粉磨作用以研磨、剥离为主，以及少量的冲击和剪切作用，这样可以保持物料原有的晶格形状，充分利用能量有效研磨物料，因为在细磨和超细磨中，摩擦研磨磨矿是最有效的粉磨方式，现已应用于金属矿山的再磨或细磨作业中，湖南柿竹园有色金属尾矿的铁精矿再磨由立式搅拌磨矿机代替普通卧式球磨机后，磨矿粒度－ 38 μm 达到95. 10%，铁精矿品位达到65. 20%，提高了铁精矿品位，经济效益显著。
4. 2. 5 高速冲击粉碎机
高速冲击粉碎机是指围绕水平或垂直高速旋转的回转体( 转子、锤子、叶片) 给物料以强烈冲击的一种冲击式粉碎设备，国内矿山企业引进的日本细川一密特朗公司生产的CM 高速冲击式超细粉磨机，已广泛应用于非金属超细粉碎，可将8 mm以下物料一次粉碎至－ 10 μm 占70% 以上，如配上分级设备，－ 10 μm 可以达95%。目前国内咸阳非金属研究所和瓦房店化工机械厂均生产该类装备，该设备可应用于滑石、粘土、重晶石、碳酸钙、云母、石墨等非金属的超细粉碎。
5 提高磨矿效率的途径
影响磨矿效率的因素很多，其中包括磨矿给料性质、给矿粒度、钢球填充率、钢球尺寸以及配比、补加球制度、磨矿制度、磨矿流程、磨机操作、分级效率和返砂量等因素，但这些因素不是相互独立的，相互之间都有一定的影响。
5. 1 磨矿给料性质
原矿的机械力学性能，如硬度、韧性、解离以及结构缺陷决定了矿石的可磨度，从而决定了磨矿的难易程度，可磨度小，则说明矿石易磨，矿石对磨机、衬板和磨矿介质的磨损就越小，所消耗的电耗也就越小; 相反，如果可磨度大，磨机的磨损和电耗就大，所以原矿的性质将会直接影响到生产率，对磨矿作业的影响最为重要。近现代磨矿作业中，出现了一种助磨工艺，就是在磨矿过程中添加一些特定的化学药剂来降低矿石的可磨度，增加磨机的生产率。
5. 2 磨机的给矿粒度
磨机的给矿粒度对磨机的磨矿效率影响也很大，一般来说，入磨粒度小，那么磨机对矿石所做的功也就越小; 反之，入磨粒度大，磨机对矿石所做的功也就越大。钢球对矿石的破碎是一种随机性的破碎，破碎效率很低，有研究指出，球磨机的破碎效率仅有6% ～ 9%，由此可见，入磨粒度对磨机的影响很大，要想达到最终的磨矿细度，势必会增大球磨机的工作量，球磨机的能耗和电耗也会增大。
5. 3 磨机工作参数
磨机的结构参数主要包括磨机的转速率和充填率、钢球尺寸以及配球比、衬板等。
5. 3. 1 磨机转速率及充填率
磨机的转速率和充填率有着密切的关系，两者相互联系相互制约，一般来说，磨机一经安装后，其转速率就已经固定，轻易不会改变，而且改变其转速率的操作比较繁琐，所以在实际生产中，一般不会把转速率作为影响磨矿效率的因素进行分析，只需要对一定转速下适宜的钢球充填率进行分析即可，在转速率不变的情况下，充填率大，则钢球对物料的打击次数多，研磨面积大，磨矿作用强，但电耗也会增大，并且充填率过高，也会影响钢球的运动状态，减小对大颗物料的打击效果; 反之，如果充填率小，则研磨面积就小，磨矿作用相应较弱，但电耗和能耗也小。因此在生产现场，充填率是否合适对选厂的磨矿效率有很大影响。
5. 3. 2 钢球尺寸及配球比
在磨机内，钢球与磨机为点接触，球径过大则破碎力也大，使矿石沿着贯穿力方向破碎，而不是沿着结合力较弱的不同矿物结晶面破裂，导致破碎没有选择性，而且在钢球充填率相同的情况下，球径过大会导致钢球过少，破碎概率低，过粉碎严重，产品粒度不均匀; 反之，如果钢球过小，其对矿石的破碎作用也小，磨矿效率变低，因此精确的钢球尺寸以及配球比对磨矿效率有很大影响。
5. 3. 3 衬板
球磨机衬板主要作用是保护磨机，磨机在运转时，其里面的钢球、物料被衬板带至一定高度后抛落或泻落，对物料进行研磨和粉碎，在此过程中衬板也会受到钢球和物料对其造成的冲击、滑动、滚动作用，还会受到温度影响，因此衬板主要的磨损形式是小能量多次数下的磨料磨损，因此选择何种材质的衬板，减少其磨损，始终是球磨机面临的一个重要问题。目前广泛使用的衬板材料主要有3 大类; 高锰钢; 低、中合金耐磨钢; 高铬铸铁，高锰钢耐磨性好，经济适用性好，但屈服强度低，适合在中、高冲击载荷磨损条件下使用。中、低合金耐磨钢综合性能高于高锰钢，适合于中等冲击磨损条件下使用。高铬铸铁的耐磨性都要高于前两者，应用更为广泛。因此在选择衬板材料时，应综合考虑球磨机的使用场合以及经济性等因素，才能延长磨机衬板的使用寿命，达到最理想的效果。
5. 4 补加球制度
钢球直径的精确计算只能解决单级别矿粒所需球径的精确计算问题，在生产中，钢球和矿石的研磨会导致钢球的配比发生变化，影响研磨过程并造成磨矿产品的细度变化，因此要想维持磨机内球荷的准确性就要靠补加球方法来解决，只有合理的补加球制度才能保证正常的生产需要。
5. 5 磨矿浓度
磨矿浓度也是影响磨矿效率的一个重要因素，它的大小将会影响矿浆的比重、矿粒在钢球周围的粘着程度和矿浆的流动性，当磨矿浓度较低时，矿浆的流动性快，物料在钢球周围的粘着程度低，使得钢球对物料的冲击和研磨作用减弱，磨矿效率较低; 磨矿浓度较高时，物料在钢球周围的粘着程度好，钢球对物料的冲击和研磨作用都比较好，但会造成矿浆流动性差，过粉碎比较严重，也不利于提高磨机的处理量，因此确定最佳的磨矿浓度会对磨矿效率产生重要影响。
5. 6 磨矿分级流程与分级效率
长期以来，人们往往只会重视磨矿目的的实现，而忽略了磨矿的手段和方法，光顾着追求要求的磨矿粒度，而忽视了含多种金属的矿石各种有用物的单体解离度的不同，从而会造成有些矿物过粉碎、有些矿物粉碎不够现象的产生，在这种情况下如果仍然采用传统的粗糙的磨矿工艺，则磨矿和选别效果都不会好。
分级机与磨矿机闭路工作，可以控制磨矿产品粒度和提高磨机生产率，因此分级效率的高低
对磨矿效率有一定的影响，分级效率高时，合格粒级的产品可以及时的排除，避免了过粉碎降低了能耗;分级效率低时，到达合格粒级的产品不能及时有效的排出而返回磨机再磨，很容易造成过粉碎，也会影响到后期的选别效果。
5. 7 返砂比
所谓反砂比就是球磨机的返砂量与原矿给矿量之比，分级反砂的作用不仅是返回不合格的粗粒，还有另一个重要作用，使球磨机的给矿变粗，让钢球在磨机整个轴向长度上能高效率破碎，从而提高磨机的生产率，一般情况下，返砂量一段不宜超过500%，二段不宜超过690%。
5. 8 磨矿回路自动控制
磨矿分级机工作中可变的因素很多，而且一个因素的变动可以引起众多因素的相继变动，对于这种变化采用人工操作是跟不上的，满足不了生产过程的要求，采用自动控制才能使磨矿分级保持在稳定及适合要求的状态，从而提高生产率降低能耗。据报道，磨矿分级回路的自动控制可以使生产能力提高2. 5% ～ 10%，处理1 t 矿石可节省电耗0. 4 kWh。
6 结论
我国破磨设备经过技术引进、技术合作、消化吸收、自行开发，有了长足发展。目前我国破磨设备种类繁多、品种齐全，制造质量不断提高，产量也逐年增加，已成为当今世界上生产破磨设备最多的几个国家之一，但与国外产品相比，在规格品种、整机性能、耐磨材料的研发与应用以及自动化方面还有不小的差距，因此今后破磨设备的发展应以科技为先导，以节能减耗、提高效益为目标，以满足国家重点工程需要的重大技术装备为主要任务，以关键技术、关键配套件和耐磨材料为突破口，大力开展技术攻关和科学研究，努力缩小与国外先进水平的差距.