碎矿是金属矿山矿物加工工艺中的关键工艺过程。选矿生产中碎矿作业设备投资、生产费用、电能消耗和钢材消耗所占比例最大,通常设备费占60%、生产费用占40%～60%、电能消耗50%～65%、钢材消耗占50%。据有关专家评价,世界能源10%以上消耗在碎矿和磨矿中。因此,寻求改进工艺性能、研制大型高效设备、降低能耗和钢耗成为许多领域科技工作者共同追求的目标,受到世界各国的重视。近10多年来,新型不断问世,目的是获得更大的破碎比,达到更细的碎矿产品粒度,以降低入磨粒度,节能降耗。同时进行结构创新,采用新技术、新材料对传统设备改进,提高其可靠性、耐久性,改善性能、提高效率。目前,正向大型化、高效化、节能化和机电一体化方向发展。

1几种新型

1 . 1旋回破碎机

旋回具有处理量大给料块度大能处理坚硬物料的特点,目前仍为粗碎的重要设备,为满足大型矿山的需要正向大型化发展。1997年印尼Freeport公司的Grasberg铜矿采用德国krupp公司生产的1600～2896mm旋回,生产能力为1万t /h,是目前世界上最大的旋回。

芬兰Metso集团最近推出新一代的Superi or MK2Ⅱ型旋回破碎机,采用底部单缸液压调节排料口装置,能有效控制产品粒度。还可清腔和过载保护。偏心套上部及大齿轮的下部装有平衡配重(平衡旋回运动的惯性力) ,使该机能装在可移动设备上。通过调整偏心套改变偏心距,来调节破碎机的生产能力。利用计算机设计的破碎腔形状,使破碎过程得到优化,实现节能降耗,使衬板磨损量小,而且均匀。高强度‰高钢度的主轴和机架,高性能支承装置实现了可靠的运转和使用寿命长。齿轮间隙可在机座外侧调整,不需要拆卸即可更换轴承和密封件,使检测容易,维护检修方便。

此外,美国Allis2 Chal mers公司Fuller公司和日本的神户制钢有限公司等也都生产各自特点的旋回。其中神户制钢有限公司生产的1524mm×2769mm型旋回破碎机最大处理能力超过6 000 t /h,已在阿根廷金矿使用。

1 . 2颚式破碎机

随着大型装运设备的采用,的给料块度达1 . 2～2m,促进了颚式破碎机向大型化发展,国外大型简摆式颚式破碎机规格2100mm×3000mm,给矿块度1 800mm,生产能力1 100 t /h; 1676mm×2108mm,生产能力3 000 t /h。由于复摆破碎机轴承、颚板寿命的解决,使其高效率、低质量、价格便宜的优点更为显著,使复摆破碎机占据了颚式更大的市场份额。

德国Krupp公司推出的高转速冲击颚式破碎机最大规格为1250mm×1700mm,给矿粒度1 100mm,排矿粒度65mm;中碎给矿250mm,排矿粒度10mm。适用于硬、中硬、粘性矿石的粗、中碎作业。借助于带有弹簧的动颚板与定颚板间高速冲击和压碎作用而破碎矿石;破碎腔给矿口倾角小于排矿口倾角,相应增大了给矿口宽度,加大了破碎比,由于排矿口较陡,使已碎物料愈接近排料口,下降速度大,可以破碎潮湿粘性物料,由于排料口不易堵塞,增加了动颚的摆动速度,使冲击破碎作用加大,从而提高破碎机生产能力。通常破碎机的产量较同规格传统破碎机提高50%～100%。

北京矿冶研究总院华诺维科技发展有限公司推出新型低矮大破碎比外动颚匀摆颚式,最大规格为1200mm×1500mm,并正在开发1500mm×1800mm、1500mm×2100mm等大型破碎机。该机将传统复摆破碎机的连杆作为破碎机边板,使用颚与连杆分离,只要改变机构参数,就可调整动颚运动轨迹,从而获得良好的动颚运动特性。与传统复摆破

碎机相比,具有结构新颖,性能良好,破碎比大2～3 . 5倍、处理能力高20%、能耗降低15%～30%、外型矮20%、衬板寿命延长2～3倍。可简化流程,降低设备高差、土建施工量少、节省设备厂房投资。2003年2月, PD6090外动颚在鑫宇磁铁矿投产以来,到2006年5月末共处理原矿200多万吨,平均处理能力145 t /h,最大瞬间生产能力250

t /h,衬板使用寿命8个月,噪音小、粉尘少,操作维修方便。在开发新机型外也对传统设备进行更新改造:①改进破碎腔型曲线以提高破碎效率和降低能耗,深破碎腔较小啮角的应用更为普遍,采用动态啮角进行机构设计,提高性能;②新型耐磨材料的应用降低颚板消耗,焊接机架的采用,降低成本;③调节液压装置排料口,实现过载保护;④自动化控制,提高装机水平,提高生产效率,减轻繁重体力劳动。

1 . 3

进入21世纪,新一代功率已达750kW,实现了高能化,达到了更高的输入能量/质量比,取得更高的破碎比和更细的产品粒度,更大的生产能力。目前,中碎机生产能力已达到2 500 t /h,细破碎生产能力可达到700～750 t /h;自动控制系统已有ASRp lus发展为ASRi,使自动控制更加先进。新的平均峰值压力运算系统可随时感知负荷波动造成的破碎力、液压力和功率变化,及时将排料口自动调整到设定值,使排料口控制误差小于0 . 1mm。并且能在负荷下快速调整排料口,又有清腔和过载保护功能,以使破碎机安全作业。

瑞典Sandvik集团第三代H系列是单缸液压圆锥破碎机典型代表。其生产的H6800型液压圆锥破碎机生产能力与传统的? 2 . 134m圆锥破碎机相同,而质量只有后者的1 /3。H8800型液压破碎机可安装在? 2 . 134m圆锥破碎机的基础上,但生产能力是后者的2倍。2004年,我国齐天一选矿厂引进H8800型破碎机做中碎机,使用表明:生产能力1200～1600 t /h、产品粒度- 20mm占54 . 64% , + 75mm占2 . 32%设备可开动率95% ,最近推出H7800型液压圆锥破碎机,由于大部分质量在坚固的下壳体上,动负荷小;新型衬板与壳体多点接触,使衬板更容易安装;采用先进的ASR I自动控制系统,使技术水平进一步提高,首台破碎机于2004年用于智利Mant os Blancos铜矿。

芬兰Mets o公司HP系列破碎机是多缸的代表产品。它具有大破碎能力、大偏心距、高破碎频率与挤压粉碎相结合,使矿石颗粒在破碎腔内不仅受挤压破碎,而且颗粒间受到很强的研磨作用。使产品粒度小, 0～5mm粒级含量多,为大幅度提高磨矿效率创造条件。近年来HP系列圆锥破碎机已在我国包钢(集团)公司选矿厂、鞍钢集团

鞍山矿业公司齐天一选矿等金属矿山应用了100多台。替代传统圆锥破碎机后,实现了“多碎少磨”,大幅度提高磨矿效率和选矿厂生产能力,经济效益显著。

俄罗斯米哈诺布尔技术有限公司研制成功的具有较高破碎比,较细的产品粒度,在相同给料条件下,破碎比是偏心圆锥破碎机的2 . 5倍;产品粒度- 8mm占95%或- 6mm占80%;能耗低,衬板消耗量少,是高效低耗的细碎设备。在俄罗斯哈萨克斯坦哲兹卡兹甘铜矿选厂使用КИД2 2200型惯性圆锥破碎机表明:终破碎产品粒度- 10mm

占95% ,使磨机生产能力提高45% ,并降低了单位原矿电耗。

综上所述,不难看出国内外正向着大型、高效、节能、降耗、加大破碎比、提高产品细度,实现“多碎少磨”,简化碎磨流程方向发展。进入21世纪,国内外制造商使用新技术、新结构、新材料和新工艺,促进了碎磨设备的技术进步。在改善传统设备功能,提高设备效率的同时开发了一批大型、高效、节能的新型设备,并在实际生产中取得了显著的效果,促进了矿山选矿业的发展。