破碎系统破碎筛分设备生产效率的提升方式研究

破碎系统破碎筛分设备生产效率的提升方式研究

史川川巩政

山东省建筑材料工业设计研究院山东济南250022

摘要：破碎筛分设备即为筛分机与破碎机的组合设备，目前在建筑、煤炭、原料等粗细破碎行业得到了广泛的普及。破碎筛分设备的筛碎量、粒径调节、粘度情况与设备之间存在密切的联系。因此在选择破碎筛分设备时要着重注意其技术性。通过对破碎设备排矿口和破碎比的调整，并对筛分设备进行改进，提高了破碎设备的处理能力，保证了合格的破碎产品粒度，为破碎作业提出了更合理的工作制度。

关键词：破碎机；破碎比；生产能力

破碎机的生产能力与待破物料的物理性质（矿石可碎性、密度、解理、湿度、粒度组成等）、破碎机结构参数及工艺要求（破碎比、开路和闭路工作）、负荷率、给矿均匀性有关。实际生产中，在矿石物理性质、原矿和破碎产品粒度不变的情况下，主要与破碎机排矿口尺寸、破碎比和筛分作业有关，通过调整这些数据，改进设备，可以提高破碎机的生产能力和设备的利用率。

1、改造目的及存在的问题

1.1因本次改造及破碎流程的计算主要目的为解决原用的PYB2235圆锥破碎机给生产造成的诸多不利；也因此印证了设备在处理该种矿石时不同的排矿口下的处理量。

粗碎处理量：

理论值：150―230吨/小时；排矿口：95―165毫米；最大粒度：900毫米；

可调至：350吨/小时；排矿口：165毫米；最大粒度：650毫米；

中碎处理量：

500―1000吨/小时；排矿口：30―60毫米；最大粒度：350毫米；

细碎处理量：

125―350吨/小时；排矿口：5―15毫米；最大粒度130毫米；

1.2原矿的最大粒度按600毫米设计计算，实际中比之要小。

1.3为了达到270吨/小时的处理量，生产中可以将900Χ1200毫米鄂式破碎机的排矿口尽量调大，以增大粗碎的设备处理能力力，使之与中碎和细碎的设备负荷匹配。

1.4增大粗碎的排矿口，势必增大粗碎的排矿粒度，会对1号皮带运输机的运输带来负面影响：如皮带打滑等。生产中根据实际情况可自行调节

1.5选用的PYD2213短头圆锥破碎机能满足生产工艺的要求。但单位时间矿石处理量还是有欠缺。若想完成每班的生产任务，可能还要延长碎矿时间。但因实际的原矿粒度比设计的要小，正好弥补了这点不足――即筛上返回的实际量没有计算大，细碎设备的处理量能得到相应提高。

2、选择合适的排矿口尺寸和破碎比

2.1排矿口尺寸

在破碎机排矿口尺寸的调节范围内，破碎机均能正常工作，但根据待破碎物料的特性，每种破碎机通常在中间都有一个最佳的排矿口宽度，在此排矿口宽度下工作，可获得更高的破碎效率，并能延长破碎机的寿命。

（1）鄂式破碎机排矿口尺寸的选择。查设备性能参数表，得知鄂式破碎机（PE900×1200）的排矿口调整范围是95～165mm，实际选择e1=140mm。

（2）弹簧圆锥破碎机排矿口尺寸的选择。查设备性能参数表，得知PYB2235标准型弹簧圆锥破碎机的排矿口调整范围是30～60mm实际选择e2=45mm，其最大给矿粒度为300mm，鄂破产品最大粒度d大=200mm，小于圆锥破碎机的最大给矿粒度，因此两种破碎设备排矿口的选择是符合理论要求的。

2.2破碎比

2.2.1破碎筛分流程

通过理论计算，各破碎筛分设备在调整排矿口和破碎比之后，其计算的处理能力都符合各设备的理论处理能力。调整后的破碎筛分流程见图1。

2.2.2筛分设备的改进

筛分机的生产能力主要与筛孔的大小和筛分效率有关。筛孔愈大，筛分效率愈低，则振动筛的生产能力愈大。在筛分过程中，各种粒级通过筛孔的过程是不相同的，愈接近筛孔尺寸的粒级愈难筛下，因此可以用增大筛孔尺寸和降低筛分效率的办法，提高振动筛的生产能力，这时虽然筛下产物的大粒度略有增加，但筛下产物的细粒含量也略有增加，筛下产物的平均粒度将不会改变，这一事实已被试验资料所证实。为了提高振动筛的作业率，尽量降低筛上产物的循环量，减轻返矿皮带的负荷。鉴于上述经验，实际生产中对筛分设备作了如下改进：

（1）采用自编筛孔尺寸25mm的方形孔筛底，（此尺寸由a=1.2d大得到）。

（2）将筛箱角度略加调整为18o～19o。

（3）对下矿漏斗进行改造，使两台振动筛的给矿量基本一致，达到给矿均匀，下矿角度适宜。经过调整破碎机的排矿口、改变给料机的速度和对筛分设备的改进，破碎机、筛分设备的处理力得到了提高，达到了理论计算的生产能力，也就是说，上述设计的各种数据经实践检验是合理的，是符合实际要求的。

2.2.3各种指标比较

系统改造前后的综合指标见表1。

破碎系统生产能力的提高，不仅缩短了工人的工作时间，提高了劳动生产率，而且大大节约了成本，年减少电费58.4万元，降低筛底钢材消耗费用1.3万元，其它间接费用如油料、备品备件、其它材料和下段磨矿作业成本也相应降低，符合“多破少磨”的原则。

3、提高破碎筛分设备生产能力措施

3.1破碎筛分联合设备

3.1.1预筛分机组与成品分机组

预筛分机能够减少后续砂石的破碎处理工作量。预筛分机将前道破碎后的排量中小于后破碎续破排料粒级分离出来，让其不进行后续的破碎环节。同时，会降低后续破碎工作中细粒度砂石的比例，并且可以将大多数大规格的产品聊筛分出来。振动筛的成本与破碎机相对比更加精进，因此在工艺设计中一般都优先使用振动筛机，避免使用破碎机。虽然采用这种方式会使得破碎筛分设备更加繁杂，但是能够降低破碎机的使用数量，降低破碎机使用的规格，大大提高砂石生产的仅仅效益。预筛分机的优势是进料的粒级范围广，通过量大，因此筛网的孔洞也相对较大，筛分不易出现堵料。因此除了可以选择圆形振动筛外，还可以选择等厚筛等设备。成品分组机一般是用于砂石场产品料的筛分分级。筛分的干净程度对砂石的质量有直接的营销。一般设定筛分的效率在90%以上，筛网孔的设置按照成品料的粒级来进行调整。另外，还可以使用三轴椭圆筛进行筛分。该设备配置了三个偏心轴。不单单可以对振动的幅度进行调整，还能够设定振动的方向。

3.1.2电控装备

破碎筛分设备的驱动根据型号的不同也是不同的。一般自行走式破碎站都是使用柴油机与液压站结合的驱动方式。自行走式破碎站的主机一般是由柴油机直接驱动，其他配套设备都是使用液压驱动。该设备还可使用电控设备进行控制。由于破碎机的质量很大，因此需要大容量电机提供大量电流。国外一般大多使用软启动方式来降低对电网的冲击。电控设备装置给破碎筛分生产带来了更高的效率。

3.1.3清洗机组

要清洗砂石可以在振动筛上完成成品料上的细粉。清洗完成后的水和小于下层筛网的细粒物料一同放入砂石清洗机组中，然后将水、细粉、砂石进行分离，进而获取需要的砂石。水与细粉可以分离后循环使用，避免直接排放导致环境污染。另外，还可以直接在砂石机中清洗，按照成品料中细粉的多少来调整砂石清洗机的转速和水量等。

3.2多级破碎筛分机的使用

多级破碎筛分机使用能够实现以下功能来提高破碎筛分设备的生产能力：①筛分与破碎实现了一体化，以往两种设备一起配合使用融合为同一综合功能设备，减少了中间过渡传送的工艺环节，降低了能量消耗，减少了生产所需时间，大大提升了生产效率；②扭矩与转速的传递都只经过一次带转动，降低了功率使用；③物料与筛板撞击形成的振动方式节省了激振环节；④可多次破碎为不同粒级的物料。

4、结束语

砂石场中的设备主要是破碎与筛分设备，配以相应的运输、储藏与电气控制设备。这一系列设备构成了砂石生产线。现代骨料生产过程中出现了综合处理功能的破碎筛选设备，其不仅能够实现破碎与筛选功能二合一，提高生产效率，还能够降低生产成本费用，提高经济效益。

参考文献

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