上海巍立立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)提高機(jī)制砂產(chǎn)品質(zhì)量

時(shí)間：2015-01-29作者：上海巍立路橋設(shè)備有限公司瀏覽：10

采用上海巍立路橋設(shè)備有限公司生產(chǎn)的立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂，在近年來已廣泛應(yīng)用于機(jī)制砂行業(yè)，該類型破碎機(jī)已在全國30 多個(gè)省市銷售了100多臺(tái)。該類型機(jī)械已形成完整系列, 適應(yīng)用戶不同產(chǎn)量和不同產(chǎn)品杜度的要求。
 
       上海巍立立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)其 所以能夠立足于工業(yè)生產(chǎn), 并受到碎石業(yè)、人造砂和礦山的歡迎, 是因它解決了三個(gè)重大技術(shù)問題。首先, 由于上海巍立提出和運(yùn)用了“石打石”全新設(shè)想, 并運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和控制操作技術(shù), 在實(shí)際生產(chǎn)中能實(shí)現(xiàn)“石打石”設(shè)計(jì)意圖。所謂“石打石”就是石料對(duì)石料沖擊破碎, 石料形成自襯式工作部件, 使機(jī)器本身不受磨損。石料自襯保護(hù)了易損零部件, 則本身又是被破碎物料。石襯在工作時(shí)也不斷破碎一形成一破碎, 使之始終保持有效的自襯層。其次, 在機(jī)器部件材質(zhì)方面有所突破, 采用高耐磨材料制造自襯層的底板。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取了有效措施, 使其拆裝較為方便。再次, 適當(dāng)提高線速度并降低破碎機(jī)給料粒度,使之用于*三段或*四段破碎。為破碎機(jī)合理工作創(chuàng)造了良好工況條件。上海巍立立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)在中國已得到了較為廣 泛地應(yīng)用。歡迎用戶選用上海巍立立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)。
 

 
         立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝
         目前國內(nèi)大多數(shù)工程均采用立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)作為制砂的主要生產(chǎn)設(shè)備，破碎腔形式無論是“石打石”還是“石打鐵”，其傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝均采用“進(jìn)料一破碎一篩分一返回(或進(jìn)倉)”，其生產(chǎn)工藝流程框圖見圖1.
       按圖1生產(chǎn)流程，石料由轉(zhuǎn)料倉經(jīng)給料機(jī)、膠帶輸送機(jī)送入立軸式破碎機(jī)，經(jīng)破碎后送入篩分機(jī)分級(jí)，其中大于5 mm的石料全部返回轉(zhuǎn)料倉進(jìn)行循環(huán)、5—2．5 mm的石料分2路輸出：一路返回轉(zhuǎn)料倉由破碎機(jī)再破碎，另一路進(jìn)入成品砂倉；而小于2．5 mm的石料進(jìn)入成品砂倉或進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)后至成品砂倉。此生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)為：a．工藝流程簡(jiǎn)單，單位能量消耗低；b．5—2．5 mm的石料要經(jīng)反復(fù)循環(huán)破碎，破碎效果差，能量損耗略偏大；c．成品砂中2．5—1．25 mm、1．25—0．63 mm粒徑的石料偏少；d．成品砂的粒度模數(shù)控制難(人為因素控制)；e．成品砂率偏低。
 
       立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂新工藝研究
       1．1 立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)工作原理
       1．1．1 立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)組成結(jié)構(gòu)
       立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)由人料斗1、落料環(huán)2、轉(zhuǎn)子3、渦動(dòng)破碎腔4、主軸裝置5、電動(dòng)機(jī)6、機(jī)架7、排料斗8等8個(gè)部分組成，如圖3所示。
       1．1．2 立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)工作原理
      *1階段：物料在重力作用下經(jīng)過人料斗形成垂直向下的物料流，該物料流通過落料環(huán)進(jìn)入轉(zhuǎn)子中心錐帽**部并順勢(shì)被均勻分配成多股(3～5股)水平料流，之后 它在轉(zhuǎn)子加速通道中由于轉(zhuǎn)子自旋轉(zhuǎn)料波的強(qiáng)力沖擊在通道中首先產(chǎn)生強(qiáng)力擠壓和研磨破碎，并在加速通道終端遭受拋料頭旋轉(zhuǎn)撞擊破碎，如圖4所示。
        *2階段：水平料流在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子所施離心力作用下由加速通道被快速加速激射并同時(shí)獲得巨大動(dòng)能，此高速料流在渦動(dòng)破碎腔與物料墊層(石打石機(jī)型)或鐵 砧(石打鐵機(jī)型)撞擊產(chǎn)生激烈動(dòng)能與破碎能間的能量充分轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生碰撞破碎。動(dòng)能轉(zhuǎn)化為破碎能的物料會(huì)被高速轉(zhuǎn)子提供的源源不斷的水平料流追擊產(chǎn)生連續(xù)破 碎，切向拋射也會(huì)產(chǎn)生高速擠壓、研磨破碎，如圖5所示。
         *3階段：經(jīng)水平撞擊后的物料由于巨大的料流動(dòng)能無法完全釋放將會(huì)反向?yàn)R射，如果濺射進(jìn)入轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)區(qū)域會(huì)再次遭遇轉(zhuǎn)子反擊形成反擊破碎。
 
         *4階段：高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與渦動(dòng)破碎腔桶壁之間形成一密集高速的渦流粒子云，由此使物料相互追擊、碰撞、擠壓、研磨，形成連續(xù)高能量碰撞的鏈?zhǔn)綇?fù)合反應(yīng)過程，如圖6所示。
         立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)實(shí)際破碎過程大致可視為以上4個(gè)階段的鏈?zhǔn)綇?fù)合作用過程。在破碎過程中耗盡動(dòng)能的物料，會(huì)在自身重力作用下彈人機(jī)架空間并順勢(shì)滑落進(jìn)入卸 料流排出機(jī)架外。在整個(gè)破碎過程中，石打石機(jī)型的物料流之間自行沖擊、研磨、擠壓破碎，不與渦動(dòng)破碎腔的金屬構(gòu)件發(fā)生直接碰撞，而是與物料墊層發(fā)生沖擊、 研磨、破碎，這就減少了鐵污染和“卡鋼” 現(xiàn)象；而且物料相互撞擊、互相整形，因此砂石料無片狀、針狀，粒形呈良好的立方體形，因而能獲得較優(yōu)質(zhì)的機(jī)制砂。而石打鐵機(jī)型由于沖擊破碎較為徹底及高速 動(dòng)能轉(zhuǎn)換為破碎能較為充分，制砂的效果較加顯著。
 
       3．2 立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)特點(diǎn)
       立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)是低成本生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)砂的設(shè)備，、其特點(diǎn)有：a．破碎能力強(qiáng)、能耗少，產(chǎn)品顆粒好、產(chǎn)量大；b．轉(zhuǎn)子及破碎腔內(nèi)的物料墊層使得磨損件磨損少，運(yùn)作成本低廉；c．可破碎中硬、特硬物料(例如花崗巖、燒結(jié)鋁釩土、剛玉等)；d．構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。
 
       3．3 破碎物料的粒度與破碎機(jī)轉(zhuǎn)子線速度的關(guān)系物料有其固有的晶粒凝聚力，要使物料破碎必須獲取一定的能量并轉(zhuǎn)化為破碎能，且此轉(zhuǎn)化破碎能必須大于或等于其破壞物料晶粒凝聚力的能量。從立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)工作原理可知，物料所獲得的能量為動(dòng)能即：
 
        由(1)式可知，當(dāng)物料粒徑大小已確定時(shí)(質(zhì)量m一定)，隨著破碎機(jī)轉(zhuǎn)子線速度V的增高，動(dòng)能E 增加很大；當(dāng)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子線速度V衡定時(shí)，若物料質(zhì)量m增大，動(dòng)能E 亦隨之增加，反之亦然。，經(jīng)試驗(yàn)分析，立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)破碎石料的粒徑與破碎機(jī)轉(zhuǎn)子線速度之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，見圖7
        由圖7知，立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)的工作狀態(tài)在達(dá)到相同破碎效果的前提下，若破碎物料的粒徑大，破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的線速度就低；當(dāng)破碎物料的粒徑為20～2．5 mm時(shí)，破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的線速度為70～90 m／s。
 
         3．4 破碎物料的物理特性與破碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度的關(guān)系
破碎物料(石料)的物理特性：物料的破碎強(qiáng)度ε、楊氏模量E、物料密度ρ、物料的質(zhì)量m、物料的臨界破碎能E臨等與破碎速度v產(chǎn)生的碰撞能量E碰之間經(jīng)理論推導(dǎo)存在E碰≥E臨關(guān)系即：
       即物料的破碎強(qiáng)度 值高，其臨界破碎速度v就高。當(dāng)破碎物料(石料)確定后，設(shè)物料臨界破碎能為常數(shù)K、物料的破碎速度為 破，則有：
        由此可見，物料的破碎強(qiáng)度ε、楊氏模量E、物料密度P等增大時(shí)，需要的破碎速度相應(yīng)要增大；而物料的質(zhì)量m較小時(shí)，需要的破碎速度則要增大。
 
        3．5 立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂新工藝
        根據(jù)立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)工作原理及破碎物料的粒徑與速度關(guān)系，制定了2種速度組合的立軸式破碎機(jī)制砂工藝流程并通過試驗(yàn)確定其參數(shù)，用以指導(dǎo)生產(chǎn)。2種速度組合的立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂工藝流程見圖8。
        按圖8生產(chǎn)流程，石料由轉(zhuǎn)料倉經(jīng)給料機(jī)、膠帶機(jī)送人常速(v=50～70 m／s)立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)破碎，經(jīng)破碎后進(jìn)人篩分機(jī)分級(jí)，然后大于5 mm的石料返回轉(zhuǎn)料倉，5～2．5 mm的石料送人高速(v>75 m／s)立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)再破碎，經(jīng)再破碎的石料與小于2．5 mm的石料混合后進(jìn)人成品倉。此生產(chǎn)工藝適用于干法、半干法生產(chǎn)，對(duì)于濕法生產(chǎn)需進(jìn)一步研究。
 
        3．6 常速與高速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂試驗(yàn)
試驗(yàn)條件：a．巖石類型為中等抗壓強(qiáng)度的灰?guī)r；b．轉(zhuǎn)料倉石料粒徑為40～5 mm；c．常速立軸式破碎機(jī)的理論速度v=65 m／s，高速立軸式破碎機(jī)的理論速度 v=85 m/s。試驗(yàn)結(jié)果見圖9。
        由圖9可知，砂的粒度模數(shù)FM 由3．54降為2．77，達(dá)到要求；砂中的石粉(<0．16 mm)含量由12．88％ 上升到17．56％ ； 中粒徑石料中2．5～1．25 mm粒徑含量由12．83％ 上升到27．0％ 、1．25～ 0．63 mm粒徑含量由14．59％上升到26．12％ 。作為民用建筑用砂，機(jī)制生產(chǎn)可棄除多余石粉，使其石粉(<0．08 mm)含量控制在5％ 以內(nèi)，則此成品砂的粒度模數(shù)FM為3．0，見圖l0。
       4 影響立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂效果的因素
       4．1 破碎物料含水量對(duì)制砂量的影響
       破碎物料含水量控制在一定范圍內(nèi)時(shí)，能對(duì)除塵效果起到重要作用；但其含水量較高時(shí)則會(huì)降低產(chǎn)砂量。經(jīng)測(cè)試分析：
      (1)當(dāng)物料含水量控制在不大于2％時(shí)，在破碎物料過程中揚(yáng)塵污染嚴(yán)重，必須采取除塵設(shè)施。
      (2)當(dāng)物料含水量控制在大于5％ 時(shí)，產(chǎn)砂率明顯降低，且隨著物料含水量的增加產(chǎn)量急劇降低；當(dāng)含水率達(dá)到9％ ～11％ 時(shí)，產(chǎn)砂率幾乎為零。物料含水率增加產(chǎn)砂率降低，究  其原因主要是在破碎腔內(nèi)鐵砧(或料墊層)表面產(chǎn)生了一層石粉墊，物料與鐵砧(或料墊)發(fā)生碰撞時(shí)產(chǎn)生“地毯”效應(yīng)，從而降低了破碎效果。
      (3)當(dāng)物料含水量控制在2％ ～5％時(shí)，物料的破碎效果較佳。
      (4)當(dāng)物料含水量大于11％ 時(shí)，宜采用濕法生產(chǎn)，但產(chǎn)砂量比半干法低。
 
      4．2 給料量對(duì)砂產(chǎn)量的影響
      如圖11所示。當(dāng)給料量較小時(shí)，產(chǎn)砂量隨給料量的增加而增加；當(dāng)給料量達(dá)到一定量時(shí)，產(chǎn)砂量達(dá)到較大值，如S-8型立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)較佳給料值為 70～90 Wh(物料：灰?guī)r， “石打鐵” 破碎腔)；當(dāng)給料量**過一定值后，產(chǎn)砂量有所降低，如S-8型立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)的給料量**過110 Wh時(shí)產(chǎn)砂量減小(物料：灰?guī)r， “石打鐵” 破碎腔)。其原因是破碎腔內(nèi)的石料流較大，轉(zhuǎn)子拋出的石料大部分打在石料流上而不是打在鐵砧上的緣故。
         4．3 影響制砂效果因素的結(jié)論
        (1)在物料粒徑、含水率及破碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度(線速度)相同的情況下，若給料量(通過量)增加，則成品砂中的石粉含量降低而砂的粒度模數(shù)增大。
 
        (2)當(dāng)物料的含水率、給料量穩(wěn)定且破碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度(即線速度)相同的情況下，若物料粒徑(≤60 mm)增大，則其石粉含量增加而粒度模數(shù)降低。
 
        (3)在物料粒徑、含水率、給料量相同的情況下，隨著破碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度(即線速度)上升，砂中石粉含量增加、粒度模數(shù)降低。
 
        5 常速與高速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂工藝特點(diǎn)
        經(jīng)試驗(yàn)分析，采用常速與高速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)聯(lián)合制砂工藝，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下特點(diǎn)：
 
       (1)常速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)的破碎腔體可以為“石打鐵” 型亦可以為“石打石” 型，兩者沒有質(zhì)的變化只有量上的變化，但“石打鐵”型機(jī)的產(chǎn)砂量比“石打石”型機(jī)的產(chǎn)砂量高，而且前者產(chǎn)砂的粒形稍差、石粉含量較多、鐵砧的磨損多。
 
       (2)高速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)的破碎腔體較好為“石打鐵”型，在生產(chǎn)破碎中其物料通過量要適當(dāng)?shù)托橐?，原因?～2．5 ITI／TI石料粒徑較小、質(zhì)量較輕，要使物料破碎必須獲得較多且有效的碰撞能量。
 
       (3)采用2種速度的立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂，若適當(dāng)增大高速破碎機(jī)進(jìn)石料的粒徑，可進(jìn)一步提高成品砂中的石粉含量及降低成品砂的粒度模數(shù)。
 
        采用常速與高速制砂的工藝目前已應(yīng)用于貴州烏江沙沱水電站砂石生產(chǎn)系統(tǒng)中。該生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)砂總量為208．52萬t，成品砂生產(chǎn)量為402 t／h，采用4臺(tái)S-12常速及2臺(tái)S-8高速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)聯(lián)合制砂，經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)，該生產(chǎn)系統(tǒng)完全達(dá)到了設(shè)計(jì)效果。經(jīng)理論推導(dǎo)及試驗(yàn)驗(yàn)證，采用常速與 高速立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)聯(lián)合制砂 生產(chǎn)工藝，達(dá)到了降低生產(chǎn)成本、提高系統(tǒng)成品砂產(chǎn)量與質(zhì)量的目的；同時(shí)實(shí)現(xiàn)“以破代磨”工藝，使完全拋棄棒磨機(jī)制砂成為現(xiàn)實(shí)。該工藝對(duì)推動(dòng)機(jī)械制砂工藝的 發(fā)展、提高成品砂產(chǎn)量與質(zhì)量、降低能耗、實(shí)現(xiàn)環(huán)保型工廠化生產(chǎn)等有著較其重要的作用，是值得推廣的制砂工藝之一。

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