緩沖板在新型單段錘式破碎機(jī)中的應(yīng)用

陳廣文 杜 輝

（安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)桃沖礦業(yè)有限公司）

2019 年桃沖礦業(yè)有限公司對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行技改，將原LPC -10/ 500R -TM 型單段破碎機(jī)改用JSPCD2224 新型單段錘式破碎機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量由500 t/h提至700 t/h。新型單段錘式破碎機(jī)采用棚條對(duì)入料礦石進(jìn)行緩沖，棚條在使用過程中發(fā)生嚴(yán)重塑性變形甚至斷裂，造成設(shè)備故障或事故。為此，針對(duì)棚條變形及斷裂問題，通過研究確認(rèn)，在新型單段破碎機(jī)中增設(shè)緩沖板可有效減少入料礦石對(duì)棚條的沖擊，保障生產(chǎn)穩(wěn)定順行。

1 JSPCD2224新型單段錘式破碎機(jī)工作原理

新型單段錘式破碎機(jī)主要通過錘頭在上腔中對(duì)礦石進(jìn)行強(qiáng)烈地打擊以及礦石對(duì)反擊襯板地撞擊、礦石間地碰撞而使礦石破碎。上部破碎腔內(nèi)，棚條上方的礦石被錘頭鐵打石高速拋起，具有高速的礦石打鐵高速撞擊反擊板，腔內(nèi)礦石打石再次相互碰撞，混合破碎后的礦石落入下部破碎腔內(nèi)。下部破碎腔內(nèi)，礦石繼續(xù)受到混合破碎，直至小于排料規(guī)定尺寸，從排料口排出［1-2］。

2 存在的問題及分析

2.1 存在的問題

2020 年3 月中旬，生產(chǎn)過程中新型單段錘式破碎機(jī)腔內(nèi)發(fā)生異響，同時(shí)電流偏高。立即停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)兩根棚條變形，與轉(zhuǎn)子相擦。更換棚條后，3 月下旬棚條再次出現(xiàn)1根變形，1根斷裂，板喂機(jī)上出現(xiàn)較大塊礦石，造成生產(chǎn)停產(chǎn)。

2.2 原因分析

為保障破碎機(jī)的破碎能力，棚條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為弓形，使棚條曲率貼合轉(zhuǎn)子圓盤，錘頭得以最大限度地?fù)舸蚺飾l上方的礦石。另外，由于落料分布在中部較多，因此棚條中部較薄，尾部與頭部為增加棚條強(qiáng)度設(shè)置較厚。板喂機(jī)中心線與轉(zhuǎn)子棚條垂直落差2 250 mm，水平距離800 mm，破碎機(jī)入料斜槽為50°，當(dāng)小塊礦石經(jīng)下料斜槽反彈至棚條中部，棚條依靠自身的材料特性，發(fā)生彈性形變并恢復(fù)，保持完好狀態(tài)。當(dāng)大塊物料經(jīng)下料斜槽反彈至棚條平擊區(qū)，一旦入料粒度過大或大塊過多時(shí)，棚條將產(chǎn)生永久性塑性變形直至斷裂。

3 改進(jìn)措施

3.1 控制進(jìn)料粒度

根據(jù)設(shè)備使用要求，入料礦石粒徑應(yīng)在0～1 000 mm，允許5%以下超標(biāo)粒徑礦石進(jìn)入，如此方可保證棚條承載性能，而提高棚條使用壽命。一旦入料粒度過大、大塊過多時(shí)，棚條、錘盤護(hù)套可能遭受持續(xù)、頻繁的過大沖擊，致使棚條疲勞損傷，造成棚條塑性變形直至斷裂?？紤]到安裝格篩控制礦石粒徑的方法會(huì)嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率，因此采用管理手段規(guī)定入料礦石粒徑不得超過1 000 mm，但由于生產(chǎn)管理及爆破管理等多方面因素綜合影響，入料大塊礦石管理控制效果較差。

3.2 緩沖板設(shè)置

因難以保證進(jìn)料原礦粒度小于1 000 mm，為防止棚條發(fā)生變形、斷裂等，給新型單段錘式破碎機(jī)增設(shè)緩沖板。當(dāng)破碎腔的起始破碎角α＜90°時(shí)，錘頭受棚條外形尺寸影響，打擊深度減少，錘頭打擊力度小，聲音沉悶，易造成礦石破碎不完全，大塊堆積在棚條上，當(dāng)大塊過多時(shí)，將造成破碎腔堵塞。當(dāng)起始破碎角90°＜α＜135°時(shí)，即落料點(diǎn)在仰擊區(qū)，大塊礦石被高速旋轉(zhuǎn)的錘頭打擊至帶錐釘?shù)姆磽舭?，回落過程遇拋擊的礦石再次打擊，分解成小礦石，直至落入弧形篦板。當(dāng)α＞135時(shí)，破碎腔內(nèi)聲響大，部分礦石被擊打至破碎機(jī)入料法蘭處，入料法蘭選用30 mm鋼板焊接而成，將造成頂板脫焊、變形、漏料等，同時(shí)礦石因不斷打擊，造成破碎粒度過小，致使粉料多。棚條仰擊區(qū)厚，機(jī)械強(qiáng)度大，因此希望落料點(diǎn)在仰擊區(qū)。結(jié)合部分廠家經(jīng)驗(yàn)，起始破碎角α選定為115°。

根據(jù)破碎機(jī)入口尺寸及保留人員檢查通道，選用緩沖板規(guī)格2 400 mm×1 800 mm×47 mm，質(zhì)量1594 kg［3-5］?，F(xiàn)場(chǎng)模擬礦石落料點(diǎn)，確定緩沖板位置，距下料斜槽底部300 mm。緩沖板長(zhǎng)期懸掛在破碎機(jī)腔內(nèi)，為保障懸掛安全，選用壁厚12 mm、直徑120 mm 無縫鋼管作懸梁，懸掛采用25 t 卸扣，內(nèi)徑123 mm，保障安全系數(shù)。緩沖板與下料斜槽距離450 mm，保障小塊礦石順暢通過，落入破碎腔不參與破碎，減少粉料量。大塊礦石受緩沖板的阻力，頂開緩沖板緩慢落入棚條仰擊區(qū)，減輕對(duì)棚條地沖擊。

4 結(jié)語

安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)桃沖礦業(yè)有限公司新型單段破碎機(jī)通過增設(shè)緩沖板，定期測(cè)量棚條與轉(zhuǎn)子間隙，自改造以來棚條未發(fā)生變形、斷裂等生產(chǎn)事故。通過增設(shè)緩沖板能有效減緩大塊礦石對(duì)棚條地沖擊，同時(shí)破碎機(jī)入料法蘭處開焊故障的頻次也大為減少，保障了生產(chǎn)順行，降低了設(shè)備故障率和維修成本，為后續(xù)棚條的改進(jìn)提供了有力依據(jù)。