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

 

    目前，我國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)資料都來自于礦產(chǎn)資源。在礦物原料加工與利用過程中，破碎與磨礦占整個選礦廠功耗的60%以上。因為磨機的效率只有1%，破碎機的效率達到10%。因此，將碎磨功耗前移，達到碎磨過程中“多碎少磨”的技術目標，是選礦廠增產(chǎn)增收、節(jié)能降耗的關鍵。通過優(yōu)化破碎工藝流程、采用先進的破碎篩分設備以提高破碎效率，達到降低破碎產(chǎn)品粒度和破碎功耗，對選礦廠降低功耗、增加經(jīng)濟效益至關重要。

 

    近年來，新型碎磨設備不斷問世，目的是獲得更大的破碎比，獲得更細粒級的破碎產(chǎn)品，以降低入磨物料粒度，節(jié)能降耗，同時進行結構創(chuàng)新，采用新技術、新材料對傳統(tǒng)設備進行改進，以提高其可靠性、耐久性，改善性能，提高效率。

 

①顎式破碎機

 

 1858年埃里·布雷克(El.Blake)取得專利權，制造雙肘板顎式破碎機。由于該破碎機具有構造簡單、工作可靠、制造容易、維修方便等優(yōu)點而得到廣泛應用。

    日本神戶制鋼有限公司基于層壓破碎原理，研制開發(fā)項式破碎機層壓腔形，從而大大提高了破碎機生產(chǎn)率，改善了破碎產(chǎn)品質量。

    美卓集團C系列顎式破碎機的分體組裝式機架設計和根據(jù)不同部位受力情況進行選材，為C系列顎式破碎機功率輸入或破碎力輸人變得更大創(chuàng)造了條件；同時雙鐵模塊排礦口調整機構設計和電機與破碎機一體化安裝，為C系列顎式破碎機功率輸人或破碎力輸入變得更大提供了運行操作保證。這就使得C系列顎式破碎機具有質量輕、處理能力大、結實耐用及操作維修簡單的特征。

 

    沈陽黃金學院與遼寧紅透山機械廠聯(lián)合研制的SAEP-25型雙動顎式破碎機，其破碎比可達12，與同規(guī)格舊型顎式破碎機對比，生產(chǎn)能力提高60%~100%，電枆降低30%～50%。以往顎式破碎機的優(yōu)化設計，絕大多數(shù)是以動顎運動特征作為目標函數(shù)，以得到最優(yōu)的顎運動軌跡。

 

    近年來，有人提出對顎式破碎機的轉速進行優(yōu)化，以得到最大的生產(chǎn)率。通過機構優(yōu)化、轉速優(yōu)化、破碎腔優(yōu)化的設計，浙江雙金機械集團有限公司設計出新型750mm ×1060mm顎式破碎機，大大提高了生產(chǎn)效率。

 

    另一種雙腔顎式破碎機具有兩個破碎腔，可在雙工作行程下運行，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。

 

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

 

    顎式破碎機多設有針對性的過載保護措施，發(fā)展至今，常用的主要有肘板折斷法、飛輪限矩保護、液壓保護等幾種方法。動顎板的磨損主要是由于物料與顎板的擠壓而形成的，而且由磨損帶來的經(jīng)濟損失也很大，因此加強抗磨材料的研發(fā)，同時注意設備的正確使用和維護，是減少礦山機械磨損、延長其使用壽命的有效措施。通過調整高錳鋼的成分，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再采用沉淀強化處理后，其耐磨性比常規(guī)水韌處理時可提高50%左右。

 

②旋回破碎機

 

    旋回破碎機也稱粉碎圓錐式破碎機，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，隨著礦山規(guī)模的不斷擴大，大型化設備成為礦山設備未來發(fā)展趨勢，旋回破碎機隨著需求的變化也向這一方向發(fā)展。在具有國際先進水平的租碎旋回破碎機中，芬蘭Metso Minerals公司開發(fā)了新的Superi-or60-110E粗碎旋回破碎機，該機重新設計了星形架，采用整體下部機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量減少20%，并減少了安裝和運輸成本；山特維特公司推出了世界上裝機功率最大的液壓旋回破碎機，功率達到1100kw，處理能力達到了6160~10940t/h，進料口尺寸為1650mm ×4410m，排礦口尺寸為200～305mm，機器總重達到了748t；國內中信重工正在研發(fā)PXZ1500、PXZ1700大型旋回破碎機；杭州山虎機械有限公司制造的給料口1600mm重型液壓旋回破碎機，為目前國內最大型旋回破碎機，該機顯著特點是采用雙電動機驅動。

 

③高壓輥磨機

 

 

    20世紀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。高壓輥磨機作為一種超細碎設備，具有單位能耗鋼耗低、產(chǎn)品粒度分布均勻、設備作業(yè)率高等特點。當?shù)V石硬度大，破碎、磨礦性能不好時，比較適合采用高壓輥磨工藝，高壓輥磨的節(jié)能優(yōu)勢體現(xiàn)得非常明顯。使用高壓輥機的最大破碎比可以達到10以上，是常規(guī)破碎機的2.0～2.5倍，處理能力是常規(guī)破碎機的1.5～2.3倍。至今，有3000多臺高壓輥磨機成功應用于建材、礦山、冶金等行業(yè)。山東能源臨沂礦業(yè)集團萊蕪煤機公司開發(fā)的2PGCL-1500 × 3000型大型雙齒輥破碎機于2012年4月26日負載試車成功，人料粒度達1500mm，最大處理能力達6000t/h。河北鋼鐵集團司家營二期工程采用了德國KHD公司的RP170-180山東黃金集團山島金礦采用了德國KHD公司的RP140-110、金堆城鉬業(yè)公司采用了德國Koppern公司的150-100高壓輥磨機。國內大中型礦山紛紛設計上馬高壓輥磨機，國內相關設備制造公司也紛紛加大了高壓輥磨機的研發(fā)與生產(chǎn)力度。

 

④圓錐破碎機

 

    圓錐破碎機目前仍然是金屬礦山中細碎作業(yè)的主要設備。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)化的破碎腔型和內部結構是中細碎圓錐破碎機的發(fā)展方向。目前世界最大規(guī)格的圓錐破碎機是芬蘭Metso Minerals公司制造的MP1250圓錐破碎機，安裝功率為932.5kw。其次是丹麥FL SmidthExcell公司的Raptor XL1100圓錐破碎機，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2000t/h[19]。Sandvik圓錐破碎機動錐坡度陡，平行帶短，采用小偏向運行，處理能力大，但產(chǎn)粉率低。Nordberg圓錐破碎機動錐坡度緩，平行帶長，采用大偏向、高頻率運行，處理能力偏小，產(chǎn)粉率高。

 

    慣性圓錐破碎機是一種具有獨特原理和結構的新型節(jié)能超細破碎設備，能實現(xiàn)物料的選擇性破碎，滿足“多碎少磨”工藝的要求。該機不僅破碎比大，產(chǎn)品粒度細而均勻，而且單位電耗低，能破碎任何硬度的脆性物料。

 

⑤分級破碎機