圓錐破碎機(jī)原理及在金屬礦山的應(yīng)用

摘 要：慣性圓錐破碎機(jī)因?yàn)樽陨淼凸?、大破碎比以及破碎?qiáng)度高的優(yōu)勢，對(duì)于各種金屬礦物的破碎工作來說都非常適用，同時(shí)慣性圓錐破碎機(jī)與“多碎少磨”節(jié)能降耗工藝的要求十分符合。本文對(duì)其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析介紹，并且列舉了它在金屬礦山中具體的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：圓錐破碎機(jī)；金屬礦山；多碎少磨

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.209

1 概述

我國的金屬礦產(chǎn)資源眾多，并且具有以下特點(diǎn)：（1）貧礦居多并且含有較多的雜質(zhì)。我國的鐵礦石只有30%的平均品位，錳礦石也只有22%的平均品位，幾乎沒有品位超過48%的商品級(jí)富礦石，銅礦石只有0.8%的平均品位，只有約三分之一的銅礦石品位超過了1%；（2）因?yàn)槎酁榘樯V所以冶選比較困難；（3）金屬礦中很大一部分因?yàn)檩^細(xì)的嵌布粒度所以難以解離礦物，對(duì)選別工作造成了影響。

目前金屬礦山的粉碎過程中會(huì)大量的消耗原材料、電能和鋼材，在生產(chǎn)成本中鋼耗和功耗占比極大。同時(shí)磨礦相比起破碎來說單位能耗要超出許多，在礦物粉碎作業(yè)中可以達(dá)到90%左右的占比。所以在金屬礦山實(shí)施相應(yīng)的節(jié)能降耗措施是非常有必要的，會(huì)極大地提升其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

通過對(duì)磨礦和破碎的作用原理進(jìn)行分析我們知道：通過加強(qiáng)破碎工作可以起到降低入磨粒度的作用，從而有效的提升碎磨效率并且控制選礦的成本。磨機(jī)在工作中只能發(fā)揮1%的效率，但是破碎機(jī)可以達(dá)到10%，同時(shí)破碎機(jī)耗能低且便于運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)。所以可以將一部分磨機(jī)淘汰使用破碎機(jī)替換，并且引進(jìn)新型的超細(xì)超破碎設(shè)備，這種“多碎少磨”正是如今粉碎工作發(fā)展的必然趨勢。

在粉碎工程領(lǐng)域普遍認(rèn)為“多碎少磨”是一種有效的節(jié)能降耗途徑，而“料層粉碎”的出現(xiàn)更是突破了傳統(tǒng)粉碎機(jī)理的限制，慣性圓錐破碎機(jī)便是在“料層粉碎”機(jī)理上實(shí)現(xiàn)的，是一種代表性的節(jié)能降耗設(shè)備。

2 慣性圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理

慣性圓錐破碎的機(jī)體和底座之間有隔振元件，動(dòng)錐和定錐共同構(gòu)成了工作機(jī)構(gòu)，錐體上均有耐磨襯板附著，而破碎腔就是襯板之間的空間。將動(dòng)錐軸插入軸套，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的螺旋運(yùn)動(dòng)傳遞給了激振器，不斷旋轉(zhuǎn)的激振器帶來了慣性力，動(dòng)錐繞球面瓦的球心在這種慣性力的作用下開始懸擺。動(dòng)錐在一個(gè)垂直的平面內(nèi)靠近定錐的時(shí)候，沖擊和擠壓作用就會(huì)使物料破碎；而當(dāng)動(dòng)錐和定錐分離開的時(shí)候，破碎產(chǎn)品在重力的影響下從排料口掉出來。在動(dòng)錐和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間沒有剛性的聯(lián)接。

因?yàn)閼T性圓錐破碎機(jī)中沒有剛性的將動(dòng)錐和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接在一起，所以傳動(dòng)系統(tǒng)不會(huì)對(duì)動(dòng)錐的振幅產(chǎn)生限制，其大小是由物料層的抗壓阻力和破碎力的平衡來決定的。當(dāng)剛剛啟動(dòng)了破碎機(jī)的時(shí)候，動(dòng)錐擺動(dòng)頻率比較低，所以破碎力以及動(dòng)錐的振幅都不會(huì)很大，啟動(dòng)力矩自然也處于較低的數(shù)值，破碎機(jī)不會(huì)因?yàn)閹ж?fù)荷啟動(dòng)而遭到破壞。所以不需要專門配備給料機(jī)非慣性圓錐破碎機(jī)，啟動(dòng)和停車都可以在滿負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行，便于操作、監(jiān)測以及控制。同時(shí)將慣性圓錐破碎機(jī)中的給料擠滿，也只是將其物料層的抗壓阻力增加了，結(jié)果只是減小了動(dòng)錐的振幅而不會(huì)出現(xiàn)“悶車”的問題，所以同樣不需要進(jìn)行給料機(jī)的安裝。動(dòng)錐受到破碎力的影響會(huì)最大限度的靠近定錐，更加細(xì)致的破碎物料。

同時(shí)因?yàn)闆]有剛性聯(lián)接存在的原因，如果有不可破碎的物體混入了物料中，動(dòng)錐的動(dòng)作會(huì)暫停，而動(dòng)錐軸則在激振器的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)和主機(jī)并不會(huì)因此而遭到破壞。

3 慣性圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)應(yīng)用情況

某銅礦使用的是兩段破碎的生產(chǎn)工藝流程，具體工藝流程見圖1。在PD600×900外動(dòng)顎式破碎機(jī)中加入-350mm粒度的原礦，破碎產(chǎn)品經(jīng)過了振動(dòng)篩以后，使用GYP-1200慣性圓錐破碎機(jī)將+12mm的物料變?yōu)?12mm并且進(jìn)入粉礦倉。因?yàn)镚YP-1200慣性圓錐破碎機(jī)產(chǎn)品具有比較集中的粒度以及較小的加權(quán)平均粒度，經(jīng)過開路破碎以后產(chǎn)品直接進(jìn)入粉礦倉，表1為GYP-1200慣性圓錐破碎機(jī)破碎的產(chǎn)品經(jīng)過取樣篩分后的結(jié)果。

可以看出使用慣性圓錐破碎機(jī)破碎的產(chǎn)品中有85%的產(chǎn)品為-10mm，同時(shí)保持著45mm以下的加權(quán)平均粒度，礦石入磨粒度得到了很大程度的降低，因此磨礦時(shí)間縮小了很多，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，慣性圓錐破碎機(jī)比起傳統(tǒng)的破碎設(shè)備來說，可以更好地對(duì)物料進(jìn)行破碎加工，有選擇性的實(shí)現(xiàn)物料破碎，與“多碎少磨”新工藝的要求可以說是非常符合，其優(yōu)點(diǎn)是較大的破碎比、低電耗，任何硬度的脆性物料都可以成功破碎，對(duì)于破碎生產(chǎn)工藝流程來說簡化了不少，同時(shí)因?yàn)閷?duì)球磨機(jī)的入磨粒度進(jìn)行了控制，所以其產(chǎn)量得到了很大增加，能耗和鋼耗都節(jié)省了不少；同時(shí)簡化了流程可以將這些成本資金用于基建投資，精簡操作崗位的同時(shí)降低運(yùn)行費(fèi)用，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，對(duì)于金屬礦山的物料破碎來說是非常適合的。在經(jīng)過了推廣和應(yīng)用之后可以幫助金屬礦山升級(jí)其技術(shù)，從而有效的強(qiáng)化企業(yè)實(shí)力，縮短與外國企業(yè)之間的差距從而強(qiáng)化我國金屬礦山的綜合競爭能力，在國際市場有立足之地。

作者簡介：劉洋（1985-），男 ，本科，學(xué)士學(xué)位，工程師，研究方向：礦用球磨機(jī)，破碎機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)礦山產(chǎn)量影響。