基于實(shí)踐應(yīng)用的MP800 圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)調(diào)試*

許廣明，王志勃，畢艷茹，范思民，趙冬，周立峰，韋文杰

（1.鞍鋼集團(tuán)鞍千礦業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧鞍山 114043；2.江蘇電子信息職業(yè)學(xué)院，江蘇淮安 223003）

0 引言

某礦業(yè)公司生產(chǎn)方式為大型露天開采，設(shè)計(jì)采用移動(dòng)坑線開拓，緩幫采礦、陡幫剝離的采礦方法，設(shè)計(jì)礦石生產(chǎn)能力1 000 萬(wàn)噸／年。設(shè)計(jì)原礦處理能力800 萬(wàn)噸／年，破碎工藝流程和設(shè)備一定，破碎作業(yè)是選礦工藝過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)之一。破碎作業(yè)的好壞直接影響整個(gè)選礦廠經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。影響破碎生產(chǎn)過程主要因素是礦石粒度變化、設(shè)備技術(shù)狀況及設(shè)備操作［1］。破碎系統(tǒng)產(chǎn)品是決定選礦工藝指標(biāo)運(yùn)行穩(wěn)定，也是采選礦生產(chǎn)瓶頸，其破碎系統(tǒng)是連接采場(chǎng)和選場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)任務(wù)為將0～300 mm的粗破礦石破碎為0～12 mm的礦石并運(yùn)送到磨礦作業(yè)緩沖倉(cāng)［2］，其生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)直接影響到采場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行和選別車間生產(chǎn)運(yùn)行。由于原礦產(chǎn)量增加至1 000 萬(wàn)噸，原有HP800圓錐破碎機(jī)設(shè)備技術(shù)狀況下降，且破碎設(shè)備原設(shè)計(jì)部分結(jié)構(gòu)不能滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求。目前的情況是：（1）基于擴(kuò)大生產(chǎn)的需要，由于采場(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，礦石生產(chǎn)量增加，礦石性質(zhì)不斷變化礦石硬度、結(jié)晶粒度種類發(fā)生變化，硬度大粒度粗，結(jié)晶粒度變細(xì)［3］，給破碎設(shè)備帶來影響；（2）基于破碎設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，破碎設(shè)備技術(shù)性能下降的需要；（3）基于破碎設(shè)備的技術(shù)性能下降，設(shè)備故障檢修頻次上升的問題，引發(fā)破碎設(shè)備故障頻發(fā)，造成備件消耗，而且檢修時(shí)間延長(zhǎng)，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

MP800破碎機(jī)具有破碎比大、效率高和產(chǎn)品粒度均勻等特點(diǎn)［4］，廣泛應(yīng)用于礦山選廠中細(xì)破系統(tǒng)。因此本文將原有細(xì)破碎機(jī)HP800圓錐破碎機(jī)改為新型MP800 圓錐破碎機(jī)，以滿足選礦系統(tǒng)供礦需求，確保選礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行，保證粒度質(zhì)量、供礦量。

1 礦石性質(zhì)及自然條件

1.1 礦石性質(zhì)

該礦業(yè)公司包括采場(chǎng)和選廠兩大部分，采場(chǎng)分東溝和啞巴嶺兩個(gè)采區(qū)，為大型露天開采，設(shè)計(jì)采用移動(dòng)坑線開拓，緩幫采礦、陡幫剝離的采礦方法，設(shè)計(jì)礦石生產(chǎn)能力1 000 萬(wàn)噸／年。選礦廠選礦工藝采用三段一閉路破碎、階段磨礦、粗細(xì)分選、重選-強(qiáng)磁-陰離子反浮選工藝流程，設(shè)計(jì)原礦處理能力800萬(wàn)噸／年，處理礦石主要為：鐵礦床屬鞍山式貧鐵礦床，礦石主要礦物成分為赤鐵石英巖、磁鐵石英巖、假像赤鐵石英巖，礦石具有明顯的條帶狀構(gòu)造，礦石為黑白相間的條帶狀構(gòu)造。白色主要由石英組成，帶寬度一般小于2 mm；黑色主要由鐵礦物組成，帶寬度一般小于1 mm。屬于較硬礦石，可碎性差，破碎機(jī)生產(chǎn)率較低。礦石硬度f(wàn) ＝14 以上，礦石水分含量：（5%，比重3.23～3.51 t／m3；巖石硬度系數(shù)f ＝2～16，比重2.47～2.80 t／m3。礦體長(zhǎng)4 263 m，厚度為145～293 m，平均199 m。其中工業(yè)礦體厚度一般為99～222 m，平均160 m。礦體延伸很大，由地表至-638 m均見礦。走向約145°～165°，傾向北東，少數(shù)傾向南西，傾角大于80°，近于直立。

1.2 自然條件

年平均溫度：12.9 ℃，歷史最高溫度：38 ℃，歷史最低溫度：-35.6 ℃，夏季相對(duì)濕度：62%，基本風(fēng)壓：0.45 kN／m2，年平均降雨量：720～734 mm，海拔高度：小于1 000 m，地震烈度：7度。

2 破碎工藝流程

該礦業(yè)公司包括采場(chǎng)和選廠兩大部分，采場(chǎng)分東溝和啞巴嶺兩個(gè)采區(qū)，選礦廠的選礦工藝流程依據(jù)“多破少磨”的原則，采用“三段一閉路破碎、階段磨礦、粗細(xì)分選，重選-強(qiáng)磁-陰離子反浮選”［5］工藝流程，該破碎系統(tǒng)現(xiàn)有主要操作設(shè)備粗破旋回圓錐破碎機(jī)2臺(tái)，中破破碎機(jī)采用的是H8800 圓錐破碎機(jī)2臺(tái)、細(xì)破破碎機(jī)H8800圓錐破碎機(jī)2臺(tái)、細(xì)破破碎機(jī)MP800圓錐破碎機(jī)2 臺(tái)，2YK2460 篩分機(jī)12 臺(tái)，主體皮帶運(yùn)輸機(jī)12條，分配及中儲(chǔ)礦倉(cāng)各設(shè)置卸料車4 臺(tái)，給礦皮帶24條，原設(shè)計(jì)年原礦處理量800萬(wàn)噸。圖1 所示為破碎系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程。

圖1 破碎系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程

3 MP800 圓錐破碎機(jī)技術(shù)性能

3.1 MP800 圓錐破碎機(jī)工作原理

圓錐破碎機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)通過小勾輪帶動(dòng)傳送三角帶帶動(dòng)大勾輪、聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力通過傳動(dòng)軸和圓錐部在偏心套的迫動(dòng)下繞一固定主軸作旋擺運(yùn)動(dòng)，從而使圓錐破碎機(jī)的破碎壁時(shí)而靠近又時(shí)而離開固裝在調(diào)整套上的軋白壁表面，使礦石在破碎腔內(nèi)不斷受到?jīng)_擊［6］，擠壓和彎曲作用而實(shí)現(xiàn)礦石的破碎。動(dòng)錐靠近定錐時(shí)擠壓將礦物破碎，動(dòng)錐離開定錐時(shí)，小于排礦口礦物靠重力下落排除。圖2所示為MP800圓錐破碎機(jī)外形，圖3所示為MP800圓錐破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖4所示為MP800圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

圖2 MP800 圓錐破碎機(jī)外形

圖3 MP800 圓錐破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖4 MP800 圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)

3.2 MP800 圓錐破碎機(jī)與HP800 圓錐破碎機(jī)技術(shù)性能對(duì)比

MP800與HP800圓錐破碎機(jī)技術(shù)性能對(duì)比如表1所示。

表1 MP800 與HP800 圓錐破碎機(jī)技術(shù)性能對(duì)比

3.3 MP800 圓錐破碎機(jī)與HP800 圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)比

MP800 圓錐破碎機(jī)水平軸馬鞍進(jìn)行了改進(jìn)后，使用周期提高6 個(gè)月，改進(jìn)后的水平軸馬鞍4能夠消除礦石對(duì)機(jī)架內(nèi)法蘭面沖擊磨損［7］，減少維護(hù)量，降低檢修停機(jī)次數(shù)，作業(yè)率大幅度提升，能夠提高系統(tǒng)作業(yè)效率，有效地保護(hù)機(jī)架內(nèi)法蘭面。

MP800圓錐破碎機(jī)采用了新型帶有選裝的離合器式防旋轉(zhuǎn)裝置的的球面瓦架總成［8］，有效降低動(dòng)錐空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，防止破碎機(jī)空轉(zhuǎn)飛錐產(chǎn)生研軸研套等事故發(fā)生，降低備件消耗，單位成本降低，提高設(shè)備運(yùn)維的穩(wěn)定性、可靠性。

MP800 圓錐破碎機(jī)主機(jī)架采用與基礎(chǔ)固定式安裝，使其更加穩(wěn)定。改變HP800 圓錐破碎機(jī)主機(jī)架與基礎(chǔ)柔性安裝方式［9］，減少主機(jī)架顫動(dòng)、震動(dòng)，降低振動(dòng)產(chǎn)生故障，保持主機(jī)架平穩(wěn)運(yùn)行。

MP800 圓錐破碎機(jī)采用三角帶傳動(dòng)，改變HP800 圓錐破碎機(jī)直聯(lián)水平軸產(chǎn)生同軸度不容易調(diào)整的問題［10］，增加檢修時(shí)間，影響系統(tǒng)作業(yè)。避免水平軸竄動(dòng)沖擊聯(lián)軸器，造成聯(lián)軸器損壞，延長(zhǎng)備件使用壽命，可減少故障影響。

MP800 圓錐破碎機(jī)采用圓形給礦漏斗動(dòng)錐分料盤采用平頂結(jié)構(gòu)［11］，改變HP800圓錐破碎機(jī)圓頂分礦器分礦不均，單側(cè)下礦，降低襯板使用壽命，功率過高，排礦口放大等問題實(shí)現(xiàn)均勻擠滿布礦。

4 MP800 圓錐破碎機(jī)性能指標(biāo)

4.1 取樣方式

在穩(wěn)定生產(chǎn)條件下，MP800 圓錐破碎機(jī)分別對(duì)襯板使用不同使用周期時(shí)間段，采取運(yùn)行穩(wěn)定可靠時(shí)，帶礦緊急停止方式將系統(tǒng)停車，停止后在排礦皮帶上進(jìn)行取樣［12］，每次在帶式輸送機(jī)上取1 m 長(zhǎng)的物料作為試樣，如圖5所示為取樣示意圖。

圖5 取樣示意圖

產(chǎn)量將按下式計(jì)算：

式中：W為試樣單位質(zhì)量，kg／m；S 為帶速，m／min；Q 為產(chǎn)量，t／h。

4.2 MP800 圓錐破碎機(jī)性能測(cè)試數(shù)據(jù)

4.2.1 襯板初期

MP800排料測(cè)試數(shù)據(jù)—襯板初期，破碎機(jī)調(diào)試參數(shù)如表2所示，初期破碎機(jī)性能指標(biāo)如表3所示。

表2 初期破碎機(jī)調(diào)試參數(shù)r

表3 初期破碎機(jī)性能指標(biāo)

襯板初期實(shí)驗(yàn)取樣結(jié)果：取樣質(zhì)量116.4 kg，根據(jù)皮帶速度計(jì)算，破碎機(jī)的實(shí)際通過量為838.1 t／h；-12 m粒級(jí)含量為67.5%，產(chǎn)量為565.7 t／h。

4.2.2 襯板中期

MP800圓錐破碎機(jī)排料測(cè)試數(shù)據(jù)—襯板中期，破碎機(jī)調(diào)試參數(shù)如表4所示，破碎機(jī)性能指標(biāo)如表5所示。

表4 破碎機(jī)調(diào)試參數(shù)

表5 破碎機(jī)性能指標(biāo)

襯板中期，破碎機(jī)的實(shí)際通過量為719.1 t／h；-12 mm 粒級(jí)含量為69.2%，產(chǎn)量為497.6 t／h。

4.2.3 襯板末期

MP800圓錐破碎機(jī)排料測(cè)試數(shù)據(jù)—襯板末期，破碎機(jī)調(diào)試參數(shù)如表6所示，破碎機(jī)性能指標(biāo)如表7所示。

表6 破碎機(jī)調(diào)試參數(shù)

表7 破碎機(jī)性能指標(biāo)

襯板末期，破碎機(jī)的實(shí)際通過量為700.1 t／h；-12 mm 粒級(jí)含量為67.6%，產(chǎn)量為473.3 t／h。

4.2.4 MP800性能考核數(shù)據(jù)匯總

經(jīng)過對(duì)MP800 圓錐破碎機(jī)性能測(cè)試，得出破碎機(jī)性能數(shù)據(jù)指標(biāo)，如表8所示。

表8 破碎機(jī)性能指標(biāo)

在襯板的初期、中期和末期，均滿足系統(tǒng)作業(yè)需求，提高了系統(tǒng)通過量20%，單臺(tái)MP800圓錐破碎機(jī)通過量達(dá)到了680～720 t／h，破碎機(jī)排礦粒度小于12 mm含量占67%～71%，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷由201%降至165%，縮短供礦時(shí)間，提高了單位時(shí)間供礦量，降低了系統(tǒng)備件消耗，減少能源消耗。

5 結(jié)束語(yǔ)

MP800 圓錐破碎機(jī)臺(tái)時(shí)能力平均為752.4 t／h，排礦中-12 mm 礦石含量平均為68.1%。更換2 臺(tái)MP800 細(xì)破機(jī)后，細(xì)破系統(tǒng)破礦能力提高36.4%、破礦效率提高77.5%，使得破碎系統(tǒng)能力得到大幅度提高。經(jīng)過3 個(gè)月的調(diào)試，兩臺(tái)MP800圓錐破碎機(jī)與破碎系統(tǒng)已經(jīng)完美結(jié)合，破碎供球磨機(jī)U型礦倉(cāng)滿倉(cāng)率從45%提高到75%以上，破碎系統(tǒng)返礦量顯著減少，降低系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷量40%，降低循環(huán)壓力，提高破礦效率，減少系統(tǒng)供礦時(shí)間，提高了碎礦產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量，節(jié)約能耗，降低碎礦系統(tǒng)單位成本，為選礦系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行增產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具有較高的推廣價(jià)值。