高效低耗HYDROCONE圆锥破碎机的原理与应用

1、增刊金 属 矿 山2005年8月峦数低耗HYDROCONE團確破碎机的履理与龛用邓大江I王建2(1.山績维克矿山工程机械(中国)有限公司；2.较钢大孤山选矿厂)摘 要(通过对Hydrocone破碎机工作原理、设计特点的阐述和应用实例的数据分祈，说明该类型破碎机具有 高性能和综合使用成本较低的优势，在矿业领域有着良好的应用前景。)关键词 圆锥破碎机 多碎少廉 节能降耗Principles and Application of HYDROCONE High EfficiencyLow Energy Consumption Cone CrusherDeng Dajiang1 Wang Jian2(1. Sandvik Mine Engineering Machinery (China) Co. , d；2. Dagushan Concentrator. Anshan Mining Co. of An Steel Group) Abstract Through the description of the working principle and design characteristics

2、 and the analysis of data of its application cases, the advantages of the high performances and low comprehensive utilization cost of this type crusher are illustrated and its good application prospect in the mining field is shownKeywords Core crusher, More crushing and less grinding, Energy saving and consumption reduction52-增刊金 属 矿 山2005年8月52-增刊金 属 矿 山2005年8月1 Hydrocone圆锥破碎机的工作原理圆锥破碎机是挤压式破碎机的一种。破碎发生 在称作动锥衬板和定锥衬板的耐磨件之间。由偏心 机构驱动动锥衬板向定锥衬板挤压而产生对物料的 压碎。重点需要了解的是，动锥衬板的运动不是旋 转,而是作锥形的摆动-旋摆。如果从一个固定的 垂直截

3、面去观察，定锥和动锥衬板之间运动与顎式 破碎机的对夹动作相似，不同的是这样的动作是在 圆周方向上连续不断地发生着。圆锥破碎机有两大流派单缸液压概念和西 蒙斯概念。其中单缸液压圆锥破碎机最初的设计来 自于Allis - Chalmers公司，如今山特维克的 HYDROCONE系列圆锥破碎机是单缸液压流派的 代表。单缸液压概念的圆锥破碎机，其主轴在单缸液 压缸的支撐系统支持下可上下运动。主轴的液压调 整给实现以下功能创造了条件：(1) 即便在满负荷的条件下，也可调整设置排 矿口以获得正确的产品规格或实现破碎压力最大 化。(2) 自动补偿磨损。(3) 过铁保护功能。(4) 清腔功能。(5) 破碎力的控制。图1山特维克HYDROCONE圆锥破碎机Hydrocone破碎机能配备排矿口自动控制系统 ASR。ASR实时感知液压系统的压力，而这个压力 又与破碎力直接相关。这就达到了实时控制破碎力 优化破碎过程，并实现过载保护的功能。2 Hydrocone设计的优点(1) 主轴两瑞支撑。强度较高而质量较低;邓大江(1964 -)，男山待维克矿山工程机械(中国)有限公司技术 支持工程师J00004北京市嘲

4、阳区东三环北胳5号发展大厦320 室。主轴直径相对较小，偏心旋摆系统运转阻力小，能 耗低，因而有更多的功率用于破碎,破碎综合功耗 低;使得破碎腔可以设计出几乎垂直的给矿口，给 矿能力在衬板寿命周期内保持不便，还实现了恒定 性能腔形(CLP腔形的设计，在熬个衬板寿命周期 内破碎性能恒定，包括最大给矿粒度、产厳和产品粒 度均基本保持恒定。提高了衬板的使用率，显著降 低了磨耗费用。(2) 主轴能容易地从机体中吊岀。无需冷缩 装配，也不必使用笨垂的液压工具从破碎机的下部 去做维修或装配;鴿心距可调以适应不同的生产 要求。一个偏心套衬套可设置岀4种不同的偏心 距,大大增加了应对生产条件变化的灵活性。(3) 主机架体是单体设计。虽然分了上下架体 两部分，但二者采用锥面配合用螺栓紧固成一个整 体，没有任何运动部件,强度高，质量较轻。(4) 只用唯一的1个液压缸实现所有功能 排矿口调整、过铁、清腔和过载保护。排矿口可在 任何时候调整，可带负荷调整；破碎机可以在 ASR的自动控制下实现24 h垠优性能连续运行。 可根据运行压力自动适应给矿条件的变化含水含 泥量的变化、矿石可碎性的变化，既有效地保护破碎

5、机自身的安全，又能让它发挥最大的破碎能力。还 能自动补偿衬板的磨损,并在需要更换衬板时自动 给出提示;如果出现断电，可非常简单地升高主轴 实现清腔;单一的大直径液压缸，结构简单，液压 元件少，工作压力低于7.5MPa。因此运行安全可 靠,维护成本低;过铁和过载反应灵敏，动锥的下 降动作与释放铁件或难碎物料的动作方向一致，具 有更好的过铁和过载保护能力。(5) 优化的动锥角度，有利于处理含水、含泥矿 石。3 Hydrocone圆锥破碎机在鞍钢的应用鞍钢集团于2003年开始引进瑞典山特维克公 司Hydrocone液压圆锥破碎机作为所属饮矿选矿厂 碎矿系统扩产和节能降耗改造的中细碎设备。经过 反复比较测试，逐渐接受了 Hydrocone圆锥破碎机, 并在使用中积累了经验。现在鞍钢集团共有14台 圆锥破碎机在各选厂运行，另有6台将于今年年底 和明年一季度陆续安装投产。这20台设备中有17 台H88OO型圆锥破碎机,3台H68OO型圆锥破碎 机。下面以两个选厂为例，介绍Hydmcone圆锥破 碎机的应用情况(表1、表2、表3、表4)。图2选厂A碎矿潦程选矿厂A。2台H88OOMC型圆锥破碎机 用

6、于中碎。这是一个局部使用Hydrocone对碎矿系 统进行改造的实例。该选厂碎矿系统的工艺流程如 图2所示。改造前中碎为国产7英尺弹簧圆锥破碎 机。中碎主要问题是中碎排矿粒度太粗，影响到细 碎设备破碎能力的发挥。磨矿车间1的人磨粒度太 粗,磨机效率低。改造的目标是通过中碎的改造，改 善细碎的给矿条件，同时降低两个磨矿车间的人磨 粒度，实现增产降耗的目标。给中碎提出的技术要 求包括单台破碎机的通过量1 500 t/h,排矿粒度 0-75 mm；0 20 mm 含量不小于48.53%。52-增刊金 馬 矿 山2005年8月表1选厂A的H8800MC实测数据序号CSS /mm平均压力 /MPa单机通过it /(t-h-从表3、表4可看岀，中碎的处理能力平均超过 400 t/h,排矿中0 40mm的含量大于79% o细 碎处理量平均878 t,排矿中12 m平均含凰大于 60% o通过改造，入磨粒度由原来的o 12 mm含基 50% 70%降低到现在的0 12 mm含量94%。 实现了多碎少磨，为提高磨机的磨矿效率创造了条 件。)75 mm 0 * 20 mm/% /%1403.0* 5.01

7、275056.432493.0* 5.016561.9260.0635030 5.01720064.62从表1可看出,H88OOMC完全满足了用户的技 术要求。表2选厂A的入磨粒度的实测数据改造 阶段解矿车间1的给矿熔矿车间2的给矿生产徒力/(fh-1)0 * 20 mm /%生产能力 /(th“)0-12 mm/%改造酋2003028048改适后5594535060* 65表2给出了磨机人磨粒度改造前后的变化，可 以看出，人磨粒度的降低是显若的实现了多碎少 磨节能降耗的目标。选矿厂B。2台H88OOMC型圆锥破碎机 用于中碎,4台H88OOEFX型圆锥破碎机用于细碎。 选厂B原生产规模是661万t/a,碎矿系统采用3台 2 100 mm弹簧圆锥破碎机作中碎,6台100 mm和3台02 200 mm伸簧圆锥破碎机作细碎。改 造的目标是实现900万t/a的生产规模，并大幅度 降低磨机的入磨粒度。这次改造更换了所有碎矿设 备，以2台H88OOMC型圆锥破碎机作中碎,4台 H88OOEFX型圆锥破碎机作细碎，并新购迓了磨机。 改造后的碎矿流程见图3。表3、表4分别给出了中 碎和细碎的实测数据

8、。 106 增刊金 馬 矿 山2005年8月 106 增刊金 馬 矿 山2005年8月图3选厂B碎矿流程 106 增刊金 馬 矿 山2005年8月表3选厂B的中碎H8800MC圆锥破碎机实测数据序号CSS /mm敢机通过滋 /(t-h-1)0 * 65 mm/%0-40 mm /%142.01 J6895.8779.30241.21 31398.8083.36表4选厂B的细碎H8800EFX圆锥|破碎机实测数据圧号CSS/mm单机通过做/(h“)0-12 mm/%121.4085063.34220.1086763.00321.2091960.63417.6093457.8651&8084060.39617.4083656.65720.8080856.48819.9088761.08918.9091860.041020.709186.55平均19.6987860.10(下转第106页) 面粗糙、比表面积大、表面能高、表面活性大等特性. 易与空气中的氧发生作用生成氧化膜，是一种理化 性质极不稳定的人造矿物，随冶炼条件的变化产生 较大的波动e(2) 转炉污泥含有较高的铁和CaO,用于烧结生

9、产可代替部分含铁原料和溶剂使用，从而节约资源, 降低成彳匚转炉污泥用作烧结配料，是钢铁企业污泥 综合治理中投资少.见效快、收益高的项目之一。(3) 由于炼钢污泥含有较多的CaO可以取代 部分熔剂，并且粒度较细.粘结性能好，能改善物料 的成球性。生产实践证明，在竖炉生产中配加炼钢 污泥，不仅降低了膨润土消耗就，而且提髙了球团矿 品位降低了 SiO2含虽,改善了球团矿的冶金性能, 使球团矿更适合高炉冶炼的要求。(4) 炼钢污泯制备拓附加值产品提高了对炼 (上接第53页)4能耗和磨耗情况能耗和磨耗，是破碎机运行经济性的重要经济 指标.对这些指标的银踪测试.用户和生产厂家祁在 持续地进行中，但已有数据已经证实,Hydrocone圆 锥破碎机在这方而有着突出的优势C(I)能耗。Hydrxxone的旋摆系统的运转阻力 小，能效髙。在实际运转对比测试中得到证实。 H88OOIMI锥破碎机空载运行功率仪为50 kW,而同 样安装600 kW 动电机的多缸液压破碎机却髙达 180 kWt图4转钢某选厂6台H8800圆锥破碎机生产现场(2)磨耗。综合鞍钢各选厂的应用数据，我们以 某型号Hydnxwc圆锥破

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