DPQ型多功能破碎清塞機在諾普礦業(yè)的應(yīng)用

王 琦,孫振波,王喜兵,吉萬健,尚啟文,郝其昌

(1.東北大學機械工程與自動化學院, 遼寧沈陽 110004;2.安徽霍邱諾普礦業(yè)有限公司,安徽六安市 238464;3.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司, 安徽馬鞍山市 243004)

DPQ型多功能破碎清塞機在諾普礦業(yè)的應(yīng)用

王 琦1,孫振波2,王喜兵2,吉萬健3,尚啟文3,郝其昌3

(1.東北大學機械工程與自動化學院, 遼寧沈陽 110004;2.安徽霍邱諾普礦業(yè)有限公司,安徽六安市 238464;3.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司, 安徽馬鞍山市 243004)

礦山溜井口格篩經(jīng)常發(fā)生大塊阻塞,嚴重影響物料流動。通過聯(lián)合研制破碎清塞機對大塊物料進行破碎,對粉狀物料進行破拱疏通,成功解決了礦山生產(chǎn)難題,取得高效、安全、節(jié)能、環(huán)保的多重效果。

機械破碎,多功能清塞機,無線遙控,負載反饋

諾普礦業(yè)公司由于井下破碎系統(tǒng)建設(shè)滯后,為此在各溜井口加裝格篩限制大塊,因而導致各溜井口格篩產(chǎn)生大塊堵塞現(xiàn)象。為解決上述問題,公司結(jié)合自身的情況與中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司共同研制了 DPQ30HW型多功能破碎清塞機,以解決溜井格篩堵塞問題。

1 DPQ型多功能破碎清塞機

DPQ新型破碎清塞機的設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

1.1 設(shè)備主要參數(shù)

DPQ30H15/90-3.0/2.0-W型破碎清塞機主要設(shè)備參數(shù)見表1。該設(shè)備對巖石硬度系數(shù) f=14～17的礦石,可將其最大塊度在 1100 mm×1000 mm×400 mm的大塊破碎到 350 mm以下,破碎能力較好。

表1 DPQ30H15/90-3.0/2.0-W型破碎清塞機主要參數(shù)

1.2 清塞方法

礦石阻塞入料口及格篩口的主要原因是:物料尺寸大于入料口或格篩孔尺寸;物料相互擠壓形成棚料。針對產(chǎn)生原因,設(shè)備清塞方法如下:

(1)當物料三維、二維尺寸都大于入料口或格篩孔尺寸時,采用液壓沖擊錘或液壓破碎鉗破碎清塞。

(2)當物料一維尺寸大于入料口尺寸時,可采用破碎法,也可采用挑動、勾動、扒動法破壞棚料拱,使入料口疏通。

(3)當物料三維尺寸都小于入料口或格篩孔尺寸,因由于物料受潮粉狀物相互擠壓形成拱狀棚料時,則可采用扒動、挖動、挑動、勾動法,破壞自然拱,使之散落料口疏通。

1.3 主要應(yīng)用領(lǐng)域

多功能破碎清塞機應(yīng)用領(lǐng)域眾多。可用于各類礦山破碎機入料口、溜井格篩口處物料阻塞的破碎疏通處理;各類地下礦山放礦口處物料阻塞時的破碎及疏通;各類礦山、采石場的二次破碎;各冶煉廠對移動式鋼包打殼、拆磚、拆包處理;各種冶金爐專用打殼,拆磚、清渣處理;各礦石碼頭、裝卸站大塊及結(jié)塊阻塞處理。

2 設(shè)備的主要技術(shù)特點與創(chuàng)新點

2.1 主要技術(shù)特點

(1)采用低重心設(shè)計的機架底座強度大,且穩(wěn)定性高。

(2)采用無齒型回轉(zhuǎn)支承及雙液壓缸組成的回轉(zhuǎn)機構(gòu),能有效抵抗由于沖擊和加壓產(chǎn)生的傾覆翻轉(zhuǎn)力矩和回轉(zhuǎn)力矩。

(3)大臂采用雙油缸支承,構(gòu)成了空間桁架結(jié)構(gòu),能夠有效抵抗旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力矩與橫向撥動礦石時產(chǎn)生的橫向力矩。

(4)二臂油缸置于大臂和二臂的下方,在相同的作業(yè)范圍內(nèi),占用的空間小,針對井下使用的設(shè)備優(yōu)點十分突出。

(5)主機同液壓站分開布置,降低了高度,隔離了震動,更適合井下設(shè)備的安裝和布局。

(6)液壓系統(tǒng)選用負載敏感變量泵,電磁比例控制系統(tǒng),各執(zhí)行元件運動速度與負載變化無關(guān),因而能快速準確的捕捉到打擊點和調(diào)整打擊方向,工作效率高,又十分節(jié)能。

(7)控制系統(tǒng)采用無線遙控、有線電控、手動 3種控制方式,并能方便快速轉(zhuǎn)換,控制方便靈活可靠。操縱者視角好,可在最安全的地點操縱。

(8)電氣系統(tǒng)采用 PLC控制器,抗震性能好,工作可靠。

2.2 創(chuàng)新點

設(shè)備的主要技術(shù)資料提交給國家一級科技查新報告咨詢單位——安徽省科學技術(shù)情報研究所,對國內(nèi)期刊、專利、成果論文等 11個數(shù)據(jù)庫 1989～2008年期間內(nèi)進行查新,并聯(lián)機檢索了美國 國際聯(lián)機情報檢索系統(tǒng)中與該課題有關(guān)的“科學文摘、美國政府研究報告、工程索引、科學引文索引、日本科學與技術(shù)、法國文獻通報”6大數(shù)據(jù)庫,證明無線遙控、電動、手動 3種方式快速轉(zhuǎn)換,負載反饋式電磁比例調(diào)速無線遙控,利用油缸推動回轉(zhuǎn)支承的無線遙控等 3點為研發(fā)創(chuàng)新點。

與此同時,該設(shè)備已獲得 2項實用新型專利,專利號分別為:ZL200820185071.3,ZL200820185072.8。

3 在諾普礦業(yè)的應(yīng)用

自 2008年 10月 5日諾普礦業(yè)使用多功能破碎清塞機至今,使用情況良好,能適應(yīng)井下工況條件,性能穩(wěn)定可靠,操作安全便捷。此設(shè)備投入使用,節(jié)省了基建投資,提高了礦山出礦量,降低了運營成本,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和安全環(huán)保節(jié)能效益。

3.1 基建投資

經(jīng)過改進設(shè)計后公司節(jié)省了一臺顎式破碎機,一臺振動給料篩和一臺雙梁起重機。這些設(shè)備與研制的破碎清塞機的價格與型號列表對比見表2。

表2 節(jié)省基建投資項目

3.2 溜井出礦量

人工破碎大塊時的產(chǎn)量是 900 t/d,而現(xiàn)在的產(chǎn)量是 1200 t/d。每年增加的直接經(jīng)濟效益為 324萬元。

3.3 運營成本

(1)減少了人工成本。在使用清塞機設(shè)備后,原崗位人員由 8人減少為只需 4人。按目前井下作業(yè)工人平均工資 3000元 /月計算,每年減少人員費用支出 20萬元以上。加上原來設(shè)計顎式破碎機及振動篩還有 8名操作工,總計每年保節(jié)省人工成本60萬元以上。

(2)節(jié)省了電費成本。低矮式顎式破碎機的功率為 110K W、振動篩的功率為 11 kW、雙梁起重機的功率為 10 kW,而多功能破碎清塞機的功率為 30 kW,除起重機為維護安裝等使用,顎式破碎機與振動篩以及多功能破碎清塞機的使用效率為 80%,每天節(jié)省的電量為 1747.2 kW·h,每年節(jié)省費用達63.8萬元。

(3)由于在井下進行了二次破碎,因而提升了選礦廠的初碎生產(chǎn)率,這也能創(chuàng)造一定經(jīng)濟效益。

另外,設(shè)備代替了繁重的人工破碎大塊作業(yè),改善了勞動條件,勞動安全性得到極大提高,有效防止了人身安全事故。采用電力拖動,無有害氣體排放,同時設(shè)備配置了負載敏感控制的液壓系統(tǒng),節(jié)能環(huán)保。

4 結(jié) 論

(1)針對礦山開采中因大塊和棚料造成的堵塞等問題,研制出了既具有破碎功能,又具有清塞功能的多功能破碎清塞機,對于礦山生產(chǎn)的正常運行、提高出礦效率具有重要意義。

(2)該設(shè)備的機械系統(tǒng)具有 5個自由度,配備專用工具,可實現(xiàn)沖擊破碎、鉗碎、挑動、勾動、扒動、挖動、鏟動、抓動等多功能作業(yè);液壓系統(tǒng)采用負載反饋式電磁比例先導傳動,系統(tǒng)節(jié)能性好;控制系統(tǒng)采用無線遙控、電控和手動 3種方式,并能快速相互轉(zhuǎn)換,電氣系統(tǒng)采用 PLC控制,操作方便,工作可靠。

(3)該設(shè)備在安徽霍邱諾普礦業(yè)公司得到成功應(yīng)用,經(jīng)過工業(yè)試驗和近兩年的生產(chǎn)應(yīng)用,各項技術(shù)指標達到設(shè)計要求,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

[1] 安徽省科學技術(shù)情報研究所.查新報告 (20085315號)[R].合肥:安徽省科學技術(shù)情報研究所,2008.

[2] 李望生.液壓碎石機及其主機主要參數(shù)的確定和匹配[J].礦業(yè)研究與開發(fā),1994,14(3):41～46.

[3] 沈立盛.液壓碎石機選型問題探討[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2000,20(3):32～33.

2010-07-06)