鋁礦石破碎粉磨是氧化鋁生產中的重要工藝過程之一，每生產1t的氧化鋁大約需破碎粉磨2t左右的鋁礦石(依生產方法的不同而不同)。在氧化鋁廠，破碎和粉磨系統(tǒng)在生產成本中，占有很大的比重，在基建投資上，約占全廠總投資的15％以上[1J。由于破碎和粉磨作業(yè)是相互銜接的，兩個系統(tǒng)的單位產品能耗又有很大的差異，現(xiàn)在的工廠中，破碎和粉磨作業(yè)在耗電量上比值為1/10～1/17，兩部分耗電之和占全廠總用電量的20％一22％.因此，如何確定破碎產品的合理粒度、選擇何種破碎粉磨設備，關系到破碎和粉磨系統(tǒng)的能耗和材料消耗。本文提出丁鋁礦石“多破少磨”新工藝，該工藝與傳統(tǒng)工藝相比，技術先進、節(jié)能明顯、成本降低，是提高我國氧化鋁生產工藝技術裝備水平的重要措施之一。
  1破碎與粉磨的能耗分析
  1.1傳統(tǒng)磨機及采選生產過程中的能耗分布
  傳統(tǒng)磨機是一種高能耗設備，其原因在于設備本身的結構以及在運動過程中的大量的能量被設備和產品所吸收，而這些能量的消耗對物料的粉碎來說毫無意義的。據(jù)Anselm對磨機功耗的分配和測定值介紹：輸入功中，磨機的軸承、齒輪等純機械損失占12，3％、隨產品散失的熱量占47，6％、從磨機筒體散發(fā)的輻射熱量占6，4％、空氣帶走的熱量占31.4％，有用的物料粉碎理論能量消耗僅占極少數(shù)；又根據(jù)美國的Allis-Chalmers公司的實測結論：傳統(tǒng)磨機的有效功率所占安裝功率的比值一般均小于10％，而在破碎作業(yè)中，破碎設備的有效功率一般可達其安裝功率的50％～60％。資料表明，“礦石的采選生產過程中，礦石粉碎能耗分布大致為：爆破3％一6％、破碎5％一7％、磨礦85％～90％.
  1.2磨機的作業(yè)效率與給礦粒度之間的關系
  磨機的作業(yè)效率與給礦粒度之間通常存在著一個最佳的給礦粒度。對于硬而難磨的礦石，當給礦粒度超過最佳值，磨機的工作效率將要降低。日本久田鐵工株式會社的一項試驗表明，給礦粒度對磨機的臺時產能影響很大，當給礦粒度由-20mm縮小到--9mm時，磨機生產能力提高17％、縮小到—6mm時，生產能力提高29％。我國某鐵礦曾對一段球磨機也做過類似的試驗，當給礦粒度由—20mm縮小到-12mm時，磨機生產能力提高了16％。
  1.3“多破少磨”節(jié)能效果定量分析
  設有兩種碎磨流程：①普通破磨流程；②“多破少磨”流程。
  某種給定的物料以原始粒度-750mm喂入破碎機，經破碎后其出料粒度：①普通破磨破段為—25mm；②“多破少磨”破碎段為-13mm，然后入磨，經過粉磨后，最終物料粒度為-0.075mm。
  再來假定某些條件：
  (1)不論采用何種破碎粉磨流程，當給礦粒度和成品粒度要求一定時，總的碎磨比相同。
  (2)根據(jù)Bond理論對功指數(shù)的定義看，對于同一種物料的破碎粉磨作業(yè)，當給礦粒度和成品粒度要求一定時，不論采用的是何種破碎粉磨流程，其功能數(shù)必定相同(即功能數(shù)不因采用“多破少磨”流程而發(fā)生變化)。
  (3)又根據(jù)Bond理論對功指數(shù)的定義，破碎和磨礦所需的能量比與其破碎比和磨礦比是成正比的。
  (4)根據(jù)本文2.1中，美國的Allis-Chalmers公的實測結論，分別選取破碎機和磨機的有效功率占其安裝功率的50％和10％。
  (5)設破碎段和磨礦段所需功率分別以X和Y表示；且根據(jù)假定條件2，取破碎和粉磨該物料所需功指數(shù)為10kWh/t。
  則：

  破碎段破碎比750/25=30750/13=57.7
  磨礦段磨礦比25/0.075=333.313/0.075=173.3
  總破碎比30X333.3=1000057.7X173.3=10000
  根據(jù)假定條件的2、3和5，列出方程：
  普通破磨流程：X1/Y1=0.09
  X1+Y1=10(kWh/t)
  求解：X1=0.83(kWh/t)
  Y1=9.17(kWh/t)
  “多破少磨”流程：X2/Y2=0，33
  X2+Y2=10(kWh/t)
  求解：X2：-2.48(kWh/t)
  Y2-7，52(kWh/t)
  則：
  盡管兩種流程的碎磨功指數(shù)均為l。kWh/t，但是不同的流程作用于破磨作業(yè)的有效功率卻有很大差異。在上述假定條件下，采用“多破少磨”流程后，提高有效功率(即節(jié)能比例)為：
  [(1.992-1.332)/1.332)x100％=49.5％
  以上雖然僅是依據(jù)假定條件進行理論計算的節(jié)能數(shù)據(jù)，在事實上，美國Allis-Chalmers公司破磨流程的能量分配正是以此進行選擇分析的。而且經過實踐驗證，根據(jù)上述假設推出的結論是比較符合實際的。