破碎工藝與裝備的發(fā)展對(duì)降低選礦廠功耗，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)指標(biāo)至關(guān)重要。

 

    目前，我國(guó)90%以上的能源、80%以上的工業(yè)原料和70%以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料都來(lái)自于礦產(chǎn)資源。在礦物原料加工與利用過(guò)程中，破碎與磨礦占整個(gè)選礦廠功耗的60%以上。因?yàn)槟C(jī)的效率只有1%，破碎機(jī)的效率達(dá)到10%。因此，將碎磨功耗前移，達(dá)到碎磨過(guò)程中“多碎少磨”的技術(shù)目標(biāo)，是選礦廠增產(chǎn)增收、節(jié)能降耗的關(guān)鍵。通過(guò)優(yōu)化破碎工藝流程、采用先進(jìn)的破碎篩分設(shè)備以提高破碎效率，達(dá)到降低破碎產(chǎn)品粒度和破碎功耗，對(duì)選礦廠降低功耗、增加經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。

 

    近年來(lái)，新型碎磨設(shè)備不斷問(wèn)世，目的是獲得更大的破碎比，獲得更細(xì)粒級(jí)的破碎產(chǎn)品，以降低入磨物料粒度，節(jié)能降耗，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，采用新技術(shù)、新材料對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以提高其可靠性、耐久性，改善性能，提高效率。

 

①顎式破碎機(jī)

 

 1858年埃里·布雷克(El.Blake)取得專利權(quán)，制造雙肘板顎式破碎機(jī)。由于該破碎機(jī)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、維修方便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。

    日本神戶制鋼有限公司基于層壓破碎原理，研制開(kāi)發(fā)項(xiàng)式破碎機(jī)層壓腔形，從而大大提高了破碎機(jī)生產(chǎn)率，改善了破碎產(chǎn)品質(zhì)量。

    美卓集團(tuán)C系列顎式破碎機(jī)的分體組裝式機(jī)架設(shè)計(jì)和根據(jù)不同部位受力情況進(jìn)行選材，為C系列顎式破碎機(jī)功率輸入或破碎力輸人變得更大創(chuàng)造了條件；同時(shí)雙鐵模塊排礦口調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和電機(jī)與破碎機(jī)一體化安裝，為C系列顎式破碎機(jī)功率輸人或破碎力輸入變得更大提供了運(yùn)行操作保證。這就使得C系列顎式破碎機(jī)具有質(zhì)量輕、處理能力大、結(jié)實(shí)耐用及操作維修簡(jiǎn)單的特征。

 

    沈陽(yáng)黃金學(xué)院與遼寧紅透山機(jī)械廠聯(lián)合研制的SAEP-25型雙動(dòng)顎式破碎機(jī)，其破碎比可達(dá)12，與同規(guī)格舊型顎式破碎機(jī)對(duì)比，生產(chǎn)能力提高60%~100%，電枆降低30%～50%。以往顎式破碎機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，絕大多數(shù)是以動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特征作為目標(biāo)函數(shù)，以得到最優(yōu)的顎運(yùn)動(dòng)軌跡。

 

    近年來(lái)，有人提出對(duì)顎式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行優(yōu)化，以得到最大的生產(chǎn)率。通過(guò)機(jī)構(gòu)優(yōu)化、轉(zhuǎn)速優(yōu)化、破碎腔優(yōu)化的設(shè)計(jì)，浙江雙金機(jī)械集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)出新型750mm ×1060mm顎式破碎機(jī)，大大提高了生產(chǎn)效率。

 

    另一種雙腔顎式破碎機(jī)具有兩個(gè)破碎腔，可在雙工作行程下運(yùn)行，不存在空行程的能量消耗，因而大大提高了處理礦量，單位功耗大幅度降低。

 

    振動(dòng)顎式破碎機(jī)是俄羅斯Mexano6p研制的，該機(jī)利用不平衡振動(dòng)器產(chǎn)生的離心慣性力和高頻振動(dòng)實(shí)現(xiàn)破碎。振動(dòng)破碎從理論來(lái)講也是一種高效的破碎方式，此破碎方式可以達(dá)到多碎少磨、高效節(jié)能的目的，具有很多優(yōu)點(diǎn)，破碎比可提高2～3倍，可以在給滿礦情況下啟動(dòng)及停車(chē)，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備的工作參數(shù)，可以得到不同粒度的產(chǎn)品，尤其適用于堅(jiān)硬難破碎脆性物料，具有很好的發(fā)展前途。

 

    顎式破碎機(jī)多設(shè)有針對(duì)性的過(guò)載保護(hù)措施，發(fā)展至今，常用的主要有肘板折斷法、飛輪限矩保護(hù)、液壓保護(hù)等幾種方法。動(dòng)顎板的磨損主要是由于物料與顎板的擠壓而形成的，而且由磨損帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失也很大，因此加強(qiáng)抗磨材料的研發(fā)，同時(shí)注意設(shè)備的正確使用和維護(hù)，是減少礦山機(jī)械磨損、延長(zhǎng)其使用壽命的有效措施。通過(guò)調(diào)整高錳鋼的成分，在常規(guī)水韌處理后，再合金化的高錳鋼ZGMnLOGr2比ZGMn13高50%左右，若ZGMn 1oGr2再采用沉淀強(qiáng)化處理后，其耐磨性比常規(guī)水韌處理時(shí)可提高50%左右。

 

②旋回破碎機(jī)

 

    旋回破碎機(jī)也稱粉碎圓錐式破碎機(jī)，破碎腔深度大，工作連續(xù)，因而生產(chǎn)能力大，單位電耗低。近年來(lái)，隨著礦山規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大型化設(shè)備成為礦山設(shè)備未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，旋回破碎機(jī)隨著需求的變化也向這一方向發(fā)展。在具有國(guó)際先進(jìn)水平的租碎旋回破碎機(jī)中，芬蘭Metso Minerals公司開(kāi)發(fā)了新的Superi-or60-110E粗碎旋回破碎機(jī)，該機(jī)重新設(shè)計(jì)了星形架，采用整體下部機(jī)體和新的物料駐留邊襯，擺頻從原514r/min增加到600r/min，在保持生產(chǎn)能力不變的情況下質(zhì)量減少20%，并減少了安裝和運(yùn)輸成本；山特維特公司推出了世界上裝機(jī)功率最大的液壓旋回破碎機(jī)，功率達(dá)到1100kw，處理能力達(dá)到了6160~10940t/h，進(jìn)料口尺寸為1650mm ×4410m，排礦口尺寸為200～305mm，機(jī)器總重達(dá)到了748t；國(guó)內(nèi)中信重工正在研發(fā)PXZ1500、PXZ1700大型旋回破碎機(jī)；杭州山虎機(jī)械有限公司制造的給料口1600mm重型液壓旋回破碎機(jī)，為目前國(guó)內(nèi)最大型旋回破碎機(jī)，該機(jī)顯著特點(diǎn)是采用雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

 

③高壓輥磨機(jī)

 

 

    20世紀(jì)80年代Schöenen教授基于層壓粉碎理論研制發(fā)明了高壓輥磨機(jī)。高壓輥磨機(jī)作為一種超細(xì)碎設(shè)備，具有單位能耗鋼耗低、產(chǎn)品粒度分布均勻、設(shè)備作業(yè)率高等特點(diǎn)。當(dāng)?shù)V石硬度大，破碎、磨礦性能不好時(shí)，比較適合采用高壓輥磨工藝，高壓輥磨的節(jié)能優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得非常明顯。使用高壓輥機(jī)的最大破碎比可以達(dá)到10以上，是常規(guī)破碎機(jī)的2.0～2.5倍，處理能力是常規(guī)破碎機(jī)的1.5～2.3倍。至今，有3000多臺(tái)高壓輥磨機(jī)成功應(yīng)用于建材、礦山、冶金等行業(yè)。山東能源臨沂礦業(yè)集團(tuán)萊蕪煤機(jī)公司開(kāi)發(fā)的2PGCL-1500 × 3000型大型雙齒輥破碎機(jī)于2012年4月26日負(fù)載試車(chē)成功，人料粒度達(dá)1500mm，最大處理能力達(dá)6000t/h。河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)二期工程采用了德國(guó)KHD公司的RP170-180山東黃金集團(tuán)山島金礦采用了德國(guó)KHD公司的RP140-110、金堆城鉬業(yè)公司采用了德國(guó)Koppern公司的150-100高壓輥磨機(jī)。國(guó)內(nèi)大中型礦山紛紛設(shè)計(jì)上馬高壓輥磨機(jī)，國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備制造公司也紛紛加大了高壓輥磨機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn)力度。

 

④圓錐破碎機(jī)

 

    圓錐破碎機(jī)目前仍然是金屬礦山中細(xì)碎作業(yè)的主要設(shè)備。為了降低最終破碎產(chǎn)品粒度，提高破碎效率和降低能耗，大底錐角、大擺程、高擺頻、優(yōu)化的破碎腔型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)是中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的發(fā)展方向。目前世界最大規(guī)格的圓錐破碎機(jī)是芬蘭Metso Minerals公司制造的MP1250圓錐破碎機(jī)，安裝功率為932.5kw。其次是丹麥FL SmidthExcell公司的Raptor XL1100圓錐破碎機(jī)，其最大安裝功率為895kw，最大給料粒度為620mm，在閉合邊排料口為35mm的情況下生產(chǎn)能力可達(dá)2000t/h[19]。Sandvik圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐坡度陡，平行帶短，采用小偏向運(yùn)行，處理能力大，但產(chǎn)粉率低。Nordberg圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐坡度緩，平行帶長(zhǎng)，采用大偏向、高頻率運(yùn)行，處理能力偏小，產(chǎn)粉率高。

 

    慣性圓錐破碎機(jī)是一種具有獨(dú)特原理和結(jié)構(gòu)的新型節(jié)能超細(xì)破碎設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)物料的選擇性破碎，滿足“多碎少磨”工藝的要求。該機(jī)不僅破碎比大，產(chǎn)品粒度細(xì)而均勻，而且單位電耗低，能破碎任何硬度的脆性物料。

 

⑤分級(jí)破碎機(jī)