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破碎機的發(fā)展趨勢


論破碎機的發(fā)展趨勢  摘要敘述了破碎機的發(fā)展現狀與趨勢:大型化、自動化和采用現代技術提高產品性能和可靠振動給料機性。重點介紹了顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。 &..

論破碎機的發(fā)展破碎機輸送機趨勢
 不銹鋼螺旋輸送機 摘要敘述了破碎機的發(fā)展現狀與趨勢:大型化、自動化和采用現代技術提高產品性能和可靠性。重點介紹了顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。
  關鍵煤矸石粉碎機詞破碎機現狀發(fā)展趨勢
 &n鏈式給煤機bsp;1引言
  物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產品生產中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質和結構差異很大,為適應各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎,而且還要磨礦。因為磨礦是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產效率,所以提出了“多碎少磨”的技術原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產品已實現機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產。對粗碎而言,目前還全封閉給煤機沒有研制出更新的設備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現代技術,予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些??偟膩砜矗档锰岢龅挠校侯€式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。
  輸送機;2顎式破碎機
  傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結構簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,所以在工業(yè)上得到廣泛應用。其缺點是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結構與運動軌跡;改進破碎腔型,以增大破碎比,提高破制砂機工作特點碎效率,減少磨損,降低能耗,現已普遍應用高深破碎腔和較小嚙角;改進了動顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能;顎板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調節(jié)、過載保護、自動潤滑等)。同時也出現了一些新的機型,如雙腔雙動顎式破碎機,其破碎比可達20~50,排料口調節(jié)方便,產量大;雙腔回轉破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能,其產量較同規(guī)格的顎式破碎機高50%。還有篩分顎式破碎機,把篩分和破碎結合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產能力,降低了能耗。在大型化方面國內外都已生產1500mmX2100mm規(guī)格的顎式破碎機。
&nbjzo振動電機sp; 3圓錐破碎機
 &nb波紋擋邊輸送機sp;傳統(tǒng)的圓錐破碎機(含旋回式)都優(yōu)化了破碎腔,提高了產量,并可配備自動調節(jié)排礦口的裝置或控制器。有代表性的是昆鼎重機設計生產的新一代高能高效HP系列圓錐破碎機,采用了層壓破碎原理粉碎物料,實現了選擇性破碎。與傳統(tǒng)式的比較,它的擺動幅度大,轉速高,因此產量大,能耗低,以銅套取代傳統(tǒng)的滾珠軸承,故障率低,壽命長;機器重量小(反映了設計與制造工藝綜合水平的先進性),具有保護和自動調整機構,可實現計算機自動控制。此外,還值得提出的是水沖式圓錐破碎機和慣性圓錐破碎機。
  水沖式圓錐破碎機的主要特點是:物料進入破碎機破碎時加水沖洗,以加大物料從破碎腔排出速度,減少經破碎形成的細顆粒在破碎腔中構成料層“襯墊作用”。該機產量高,產品粒度細,可開路破碎,不需粉碎倉,直接進入球磨機。這是諾得伯格公司的專利,其破碎機與球磨機配成的碎磨系統(tǒng),不但產量高,而且投資少、耗能少、成本低(實踐管式螺旋輸送機表明,破碎機產量可提高50%,能耗降低25%,產品粒度可達6~8mm,大大提高了球磨機產量)。
  慣性圓錐破碎機與一般圓錐破碎機在結構上的不同點是:機體坐落在隔振裝置上,動錐軸插入帶有激振器的軸套中,電機的旋轉運動通過傳動機構給固定在軸套中的激振器,激振器旋轉時產生慣性力(同時具有高頻振動性質),使動錐繞球面支承的球心作旋擺運動。當破碎腔內無物料時,動錐將沿定錐內表面滾動;當破碎腔內有物料時,動錐沿料層滾動而進行破碎。內錐這種不同形式的位移,是由于在這種機器中沒有內錐圓周振動振幅的運動學限制,在工作狀態(tài)下,由于破碎物料沿破碎腔的阻力不均勻性,內錐可以改變其振幅,當機器中落入不可破碎的物體時不會發(fā)生傳動系統(tǒng)的損壞,這是該機器的一大特點。與一般圓錐破碎機相比,第二個特點是破碎力與被加工的物料性質無關,破碎力的值是不變的(一般偏心圓錐破碎機破碎力的大小取決于物料的變形程度)。慣性圓錐破碎機通過向物料層施加嚴格定量的由慣性力造成的壓力,可以將物料層適當壓實,使物料承受全方位的擠壓,物料顆粒之間的相互作用,從而實現“料層粉碎”。同時在由慣性力引起的強烈脈動沖擊作用下,物料在破碎腔中承受變方位的擠壓、剪切、彎曲和扭轉應力。破碎后的物料具有最低的過粉碎,從而實現了物料的“選擇性破碎”。由于上述的工作原理和結構特點,單電機雙輥機慣性圓錐破碎機與傳統(tǒng)圓錐破碎機相比,有以下一些優(yōu)點:(1)具有良好的“料層選擇性破碎”作用,使單位破碎比功耗約低40%;(2)破碎比大,產品粒度可調(能方便地調節(jié)所需破碎比4~30),防止過粉碎,簡化了工藝流程;(3)產品粒度幾乎與襯板磨損無關;(4)具有良好的過鐵性能,無需過載保護裝置;(5)應用范圍廣,可破碎任何硬度下的脆性物料(包括金屬廢料在內)。
&nb重型振動篩sp; 4沖擊式破碎機
  沖擊式破碎機品種很多,近來發(fā)展迅速的有反擊式破碎機和立式沖擊破碎機板式輸送機。
 &ls螺旋輸送機nbsp;4.1立式沖擊破碎機
  由于它具有結構簡單、重量輕、造價低廉、運轉平穩(wěn)、高效節(jié)能等優(yōu)點,廣泛用于建材、煤炭、食品、化工等部門。其缺點是轉子襯板磨損過快,維修較困難。20世紀90年代以來,由于各種技術進步,得到了快速發(fā)展,是變化最大的一種破碎機。首先在轉子方面,有的廠家仍在轉子上貼滿耐磨襯板,有的則推出一種敞開式并配上大塊反擊板,與立軸反擊式破碎機有些類似,既簡潔又耐磨。其次用一圈密排反擊板取代原來的承料槽,提高了破碎效果。因該型破碎機的關鍵是高轉速軸承(因無高速旋轉,就沒有足夠的慣性力),除提高制造質量外,還設計成可整體拆卸的主軸,以便于更換。還采用了稀油潤滑,以提高軸承的許用轉速和使用壽命。為便于維修,新產品都帶有液壓開蓋機構,以便快速更換內部的轉子或襯板、反擊板、主軸等?,F已擴大到各類礦山使用(主要用于細碎或超細碎),據某礦山統(tǒng)計,比圓錐破碎機單位電耗低17.4%,重量輕71.3%。
  4.2反擊式破碎機
  該機型的優(yōu)缺點與立式沖擊破碎機近似。新型的反擊式破碎機已不同于傳統(tǒng)的反擊式破碎機,只能破碎中軟物料,它能破碎抗壓強度300MPa以上的硬物料。其最主要的發(fā)展是在腔型設計上。第一級反擊架采用整體錳鋼件,以增加其質量,加大大塊物料的破碎效果。第二級反擊架盡可能靠后,而且下端排放口接近轉子水平線。反擊式破碎機的制造關鍵是板錘,國際上普遍采用含Cr26的高鉻鑄鐵材料。為了延長使用壽命,要求鑄鐵芯部硬度與表面硬度一致。因此,熱處理要求較高,既要內外達到規(guī)定硬度,又不能太硬,以免打擊時碎裂。近來該機型在移動式破碎站上有取代顎式破碎機的趨勢(在同樣破碎比和處理量條件下,它比顎式破碎機重量輕,且可方便地置于移動式車架上)。
  5輥壓機
  輥壓機是20世紀80年代中期發(fā)展起來的高效節(jié)能設備。形式上很像傳統(tǒng)的對輥破碎機,但實質上有兩點不同:一是輥壓機實施的是準靜壓破碎,它與沖擊粉碎方式相比,節(jié)省能量約30%;二是它對物料實施的是料層粉碎,是物料與物料之間的相互粉碎,粉碎效率高,物料間的擠壓應力可通過輥子壓力來調節(jié)。輥間壓力一般可達150~300MPa,破碎產品可達2mm,實現了“多碎少磨”。該機型開始用于水泥工業(yè),其增產節(jié)能帶來的經濟效益引起了國際水泥界的極大興趣與關注。隨著技術的不斷進步,國外為了擴大輥壓機的應用范圍(用于堅硬物料)和提高其可靠性,都在不斷地改進自己的產品,主要表現在以下三個方面:一是提高輥面的耐磨性,如德國洪堡公司將壓輥表面堆焊耐磨層改為柱釘式輥面,柱釘的硬度達到刀具的硬度,使其具有更高的抗耐磨能力(這是該公司的專利),克魯普公司則采取金屬耐磨塊組合鑲嵌式壓輥,來提高其耐磨性;二是壓輥軸承的改進,由于該機軸承要承受巨大的靜載荷和沖擊載荷,原來用的雙列向心球面滾子軸承壽命很短,改為多排滾柱軸承(洪堡公司是四排)后,可承受巨大的徑向力,軸向力則由雙作用止推軸承承受,軸承座本身具有調心功能;三是控制系統(tǒng)的改進,使其達到自動化(包括控制與監(jiān)測),德國洪堡公司開發(fā)的ROLVIS控制系統(tǒng),可實現該機的自動化,并可調節(jié)生產過程。改進后的輥壓機已開始用于金屬礦山,如智利LosColorados鐵礦選廠使用德國KHD洪堡·威達克公司的RPBRl6-170/180型輥壓機作細碎用,給料量為1680t/h,給料最大粒度為65mmX65mmX65mm,至今已運轉2年,其生產技術經濟數據表明,輥壓機技術比常規(guī)的細碎技術具有很大的優(yōu)越性:與圓錐破碎機相比,處理量提高27.2%,單位能耗降低21%,生產費用降低8%,產品粒度大約在3mm至325目之間。其網格柱釘式板襯使用壽命約12000h(每1000h磨損o.6mm)。這證明了該機型用于鐵礦選廠也是成功的。我國東北大學與昆鼎重型機器廠協(xié)作開發(fā)的輥壓機的樣機(生產能力為100t/h)在唐山某鐵礦試驗,也取得了較好的效果。
  6結束語
  上述各式破碎機我國均有產品或樣機,只是在質量與性能方面還有很大差距。如我國PE750X1000型顎式破碎機與美國HR公司的800X1100型顎式破碎機(規(guī)格略大于我國的)相比,機重分別為28000kg和18000kg。HR公司的產品重量輕得多,它反映了其設計與制造工藝綜合水平比我國高得多。從前機架軸承和動顎軸承的尺寸(外圓X內孔X厚度)也可看出差距。我國PE750X1000型顎式破碎機的機架與動顎軸承尺寸均為620mmX380mmX194mm,而美國HR公司800X1100型顎式破碎機的機架與動顎軸承尺寸分別為460mmX260mmX180mm和460mmX280mmX146mm。國外生產的軸承比我國的小得多,而且壽命還長。此外在耐磨材料、熱處理工藝及自動化程度上與國外也都存在不小差距。圓錐破碎機的發(fā)展應著眼于采用選擇性破碎方式和高能化圓錐破碎機,并努力實現計算機自動控制。
  要縮小差距并迎頭趕上和超過國外先進技術,就必須增加技術投入。引進國外先進的破碎技術和裝備,無疑對我國破碎機的質量和技術都有著重大的意義,但引進的關鍵在于消化、吸收,并將其國產化。有條件做自行研究開發(fā)的單位,要重視提高產品質量,包括配套產品的質量,以使我國的產品在國際市場上占有一席之地。
 

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