惯性圆锥破碎机原理及其在非金属矿的应用研究_木屑颗�；鷟秸秆颗�；鷟秸秆压块机|木屑制�；鷟生物质颗�；鷟富通新能源

1、前言
    中国是非金属矿生产大国，粉碎是非金属矿生产中不可缺少的一种工艺过程，粉碎的任务是提供具有一定粒度、粒度组成和充分解离而又不过粉碎的加工原料，以便于下一步的加工、处理和使用。世界上约12%的电能用于粉碎物料，其中大约15%用于破碎，88%以上消耗于磨碎。磨机的效率只有1%，破碎机的效率达10%，而且，与磨机相比，破碎机能耗低，金属消耗量小，运转维护简单，因此有用破碎机部分取代磨机的趋势，也即当前粉碎领域所提倡的“多碎少磨”。非金属矿在破碎过程中不同物料有着不同要求，如有些非金属矿产品要求的粒度范围非常窄，很容易出现过粉碎的情况有些非金属矿产品对铁含量的要求极严；有些非金属矿对产品的粒形还有一定要求。传统的破碎设备难以满足这些要求。
    俄罗斯圣·彼得堡“米哈诺布尔”科技股份有限公司经过40年努力研究，通过不断的改进和完善，在大量的理论和试验工作的基础上，终于开发研制成功在破碎领域具有革命性突破的新型节能细碎设备——惯性圆锥破碎机。惯性圆锥破碎机以其先进的破碎理论、独特的设计思路、合理的机械结构和优良的性能代表了当前世界圆锥破碎机的最高水平，能够很好地满足“多碎少磨”新工艺的要求，与传统破碎设备相比具有明显的优势，特别适宜作为破碎非金属矿的设备。
2、惯性圆锥破碎机特点简介
惯性圆锥破碎机的结构如下图所示。
    惯性圆锥破碎机机体座落在隔振装置上，工作机构由定锥和动锥组成，锥体上均附有耐磨衬板，衬板相对着的表面形成破碎腔。动锥轴插入轴套中，电动机的旋转运动通过传动机构传给固定在轴套上的激振器，激振器旋转时产生惯性力，使动锥绕球面支承的球心做旋摆运动，动锥与传动机构之间无刚性联接。当破碎腔内无物料时，动锥将沿定锥内表面滚动。当破碎腔内有物料时，动锥将沿料层滚动，在滚动的同时随物料层厚度的变化伴随有强烈脉动冲击，从而对物料进行破碎。
    惯性圆锥破碎机与偏心圆锥破碎机在破碎力的产生上有本质的不同。偏心圆锥破碎机的破碎力由被破碎物料的硬度和破碎腔内物料的充填率来决定，而在惯性圆锥破碎机中，破碎力来自激振器旋转时产生的惯性力。由于惯性圆锥破碎机是挤满给料，通过向物料层施加严格定量的由惯性力造成的压力，可以使物料层适当地压实，使物料承受全方位的挤压，物料颗粒之间相互作用，从而实现了“料层粉碎”。同时在由惯性力引起的强烈脉动冲击作用下，物料在破碎腔中承受交变的挤压、剪切、弯曲和扭转应力。物料颗粒之间不断改变方位，由于物料颗粒越小，晶格缺隐越少，强度越大，因此强度大的小颗�？善扑橄嗔诘那慷刃〉拇罂帕�；在等强度颗粒中，那些品格缺陷与剪切力方向重合的颗粒被破碎。这样物料主要沿晶格间的区域破碎而不破碎晶体本身，破碎后的物料具有最低过粉碎，从而实现了物料的“选择性破碎”。
    惯性圆锥破碎机动锥的摆动频率远大于偏心圆锥破碎机的摆动频率，物料在破碎腔内虽然只停留几秒钟，却被破碎达几十次以上，远大于在偏心圆锥破碎机中被破碎的次数。
    由于其独特的工作原理及结构特点，惯性圆锥破碎机与传统的破碎设备相比，在使用及工艺等方面具有许多优点：
    （1）具有良好的“料层选择性破碎”作用。由于是挤满给料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的挤压、剪切和强烈的脉动冲击作用，料层内颗粒相互作用，造成颗粒间的强制自粉碎。料层阻止破碎腔的衬板直接接触，防止衬板互相研磨，避免研磨下来的金属污染被破碎的物料，从而使研磨体耗量大大降低，仅为棒磨机的1／19单位破碎比功耗仅为普通设备的一半左右。
    （2）破碎比大，产品粒度可调。该机的破碎力与被破碎物料硬度及充填率无关，主要取决于偏心静力矩及转速。调节偏心静力矩、转速和排料口尺寸，可很方便地调节所需的破碎，根据需要可有效地防止过粉碎，提高某粒级段的产率或相反增加细粉的产量。
    （3）技术指标稳定，产品粒度几乎与衬板磨损无关。
    （4）操作安装方便。由于整机采用二次隔振，基础振动小，工作噪音小，安装时不需庞大基础和地脚螺栓。
    （6）良好的过铁性能。由于动锥与传动机构之间无刚性联接，如果物料中混入不可破碎的物体，动锥暂时停止运动，激振器将绕动锥轴继续转动，绝对不会破坏传动系统和主机。
    （6）简化碎磨流程，减少辅助设备台数。该机充满给料，无需专门的给料机，可满负荷启动和停车，操作、监测和控制十分方便由于产品粒度细，无需振动筛构成闭路，大大节省设备和基建投资。
    （7）应用范围广。调节破碎机工作参数，可破碎任何硬度下的脆性物料。
3、惯性圆锥破碎机应用情况
惯性圆锥破碎机目前已形成动锥底部直径从80nm到2200mm十种规格的产品，技术参数见表1。
俄罗斯开发研制成功惯性圆锥破碎机以来，其专利已卖给美国、德国、日本等国公司，已经有数百台惯性圆锥破碎机在世界各地的生产中应用。在国内，中俄合资企业北京凯特破碎机有限公司已生产出数十台不同规格的惯性圆锥破碎机并已广泛用于非金属矿物的破碎加工，均取得了显著的经济效益和社会效益。表2列举了部分应用实例。
    GYFL_300惯性圆锥破碎机加工镁砂，开路产品全部为-3mm，衬板耐磨度为辊式破碎机的9- 14，而单位破碎能耗却下降了30%。通过调整破碎机的工作参数，可在很大范围内调整破碎产品的粒度组成及某段粒级产品的比率。如用GY P-30O惯性圆锥破碎机加工一级棕刚玉，通过调整破碎力大小和破碎机衬板的几何形状，在给料粒度为-25mm时，过粉碎率÷140目的产率）有效地控制在9%似下，且产品粒度大多呈立方体状，而干式球磨机过粉碎率在15%以上，从而使原料的成品率大大增加，显著地降低了生产成本。对辊破碎机产品粒度呈扁平状，辊表面磨损相当厉害，辊表面因失去规则形状而使产品指标十分不稳定。用该机代替雷蒙磨和塔式磨机加工碳化硅，全部产品为-1.5nm，-60目占50.5%，而且产品大多呈立方体状。GYP-600惯性圆锥破碎机加工刚玉，当给料粒度为—60mm时，破碎产品的加权平均粒度只有25nm，破碎比达10汉上。某矿产品加工厂用GY P-60性圆锥破碎机加工高铝钒土烧结矿时，商品率寿品中-野m的颗粒）占80%，-8nm颗粒则达到100%。用六台对辊破碎机构成的闭路作业破碎筛分系统产量每小时不足6t而一台GY P-600惯性性圆锥破碎机产量可达14%左右，单位功耗只有原来的40%，节能效果十分明显，经济效益十分显著。某公司采用GYP-600贯性圆锥破碎机和棒磨机配套，湿法破碎石英岩，作为冶炼铜的熔剂，0.1-1.0tnm的成品砂产量为15t/h，过粉碎率低于15%
4、结语
    综上所述，与传统破碎设备相比，惯性圆锥破碎机作为非金属矿加工的破碎设备具有破碎比大，产品粒度细而均匀，单位电耗低，能破碎任何硬度的脆性物料的优点，是一种理想的节能超细破碎设备，在非金属矿破碎加工领域具有极其广阔的应用前景，推广使用可产生巨大的社会效益和经济效益。

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