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惯性圆锥破碎机在金属矿山的研究应用
发布时间：2013-10-14 09:49 来源：未知
物料破碎是矿物加工的关键工艺过程，但粉碎是一个能量效率很低的过程，能量消耗意味着成本的提高和效率的降低，能量资源的开发利用往往还伴随着不同程度的生态改变与环境污染。据资料表明，20世纪90年代以来，全世界每年经粉碎的物料量达100亿t以上，脆性物料年产量大约15亿t，其中铁矿石约2.4亿t，有色金属矿石1亿t多，非金属矿物2.3亿t，化工矿物0.3亿t，水泥约4亿t，建材用石灰石4.7亿t�？笪镌霞庸び肜弥校扑楹湍タ笫橇礁鲎罟丶⒌彩悄芎淖罡叩墓ば�，它的消耗构成了整个选厂生产成本的主要部分，仅以有色金属选矿厂为例，粉碎阶段处理每吨原矿的电耗平均约为16.OkW -h，占选矿厂总电耗的60%左右，钢耗平均约为1.5kg/t，以此计算仅有色金属选矿厂每年粉碎电耗就达16亿kW．h，钢耗15万t，因此，在金属矿山实行节能降耗，可产生巨大的社会效益和经济效益。
我国金属矿产资源有如下特点：(1)贫矿多，杂质含量高。铁矿石平均品位只有32%，比世界铁矿石平均品位低11%；锰矿石平均品位仅为21.4%，不及世界锰矿石工业标准48%的一半；铜矿石平均品位力0.87%，品位大于1%的储量仅占总储量的35%。(2)多金属共生、伴生矿多，选冶难度大。(3)大部分金属矿的嵌布粒度细，矿物不易解离，要磨至-74um才能有效进行选别。
破碎和磨矿的作用原理表明：强化破碎，尽量降低入磨粒度，是提高碎磨效率、降低选矿成本的重要途径。世界上约12%的电能用于粉碎物料，其中大约15%用于破碎，85%以上消耗于磨碎。由于破碎机与磨机相比金属消耗量和电耗较小，便宜，运转维护简单，而且磨机的效率只有1%，破碎机的效率达10%，因此，经过五十多年的实践和总结，粉碎领域正大力提倡“多碎少磨”的工艺流程，即降低破碎产品最终粒度，增加细粒级在破碎产品中的含量，从而提高磨机的处理能力，达到降低电耗和金属消耗量、减少成本、增加经济效益的目的。
北京凯特破碎机有限公司生产的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。
1、惯性圆锥破碎机的结构特点惯性圆锥破碎机的结构如图1所示。
惯性圆锥破碎机机体通过隔振元件坐落在底架上，工作机构由定锥和动锥组成，锥体上均附有耐磨衬板，衬板之间的空间形成破碎腔。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，迫使动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在一个垂直平面内，动锥靠近定锥时，物料受到冲击和挤压被破碎，动锥离开定锥时，破碎产品因自重由排矿口排出。动锥与传动机构之间无刚性联接。
破碎腔内无物料时，动锥在激振器的惯性力作用下冲击定锥内表面，有沿定锥内表面滚动的趋势，定锥给动锥的反作用力迫使动锥弹离定锥内表面，这时动锥的运动是沿定锥内表面振动式滚动，定锥与动锥的每一次接触都是点接触，定锥对动锥的摩擦力小于轴套对动锥的摩擦力，因此动锥的旋转方向与轴套的旋转方向相同。
破碎腔内有物料时，动锥沿物料层滚动，每滚动一周都伴随着强烈的振动，由于是挤满给料，物料层与动锥的接触是面接触，物料层对动锥的摩擦力大于轴套对动锥的摩擦力，因此动锥的旋转方向与轴套的旋转方向相反。
与传统的破碎设备相比，惯性圆锥破碎机具有以下优点：
(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50%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比(4~30)，根据需要可有效地防止过粉碎，提高某粒级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。
(5)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。
2、惯性圆锥破碎机在金属矿山的应用情况
惯性圆锥破碎机已广泛用于金属及非金属矿、电子、陶瓷、涂料、冶金、耐火材料、化工、磨料磨具、建材、医药、食品等行业的物料破碎领域，均取得了显著的经济效益和社会效益。下面为惯性圆锥破碎机在金属矿山的部分应用实例。
CYP-300惯性圆锥破碎机破碎钨钼矿石（硬度f=11—13，给料粒度为0—25 mm）时，产品粒度90qv在2 mm以下，必要时产品粒度可控制在90%为1mm以下，破碎比高达25，调节排料间隙，可很方便地调节所需的破碎比。
湖南郴州某有色金属矿山选厂在破磨系统改造中使用了一台CYP-600惯性圆锥破碎机，该机产品粒度-5mm占95%，与原破磨系统相比，新系统能耗下降20%，入磨粒度下降40%，产量提高28%。
浙江衢州某铀矿采用堆浸法生产铀精矿，要求池浸时矿石颗粒为-5mm，使用了一台GYP-600惯性圆锥破碎机，在人料粒度为-50mm时，实现开路破碎，产品粒度都在Smm以下。
江西抚州某铀矿采用渗浸法生产铀精矿，渗浸法对矿石粒度要求很高，因为该矿物黏性大，粒度太细时结块严重，而粒度太粗浸出时间又长，适当粒度为-5+0.15mm．使用CYP-600惯性圆锥破碎机，矿石颗粒在入料粒度为-50mm时，取了三次样，其产品粒度筛析结果见表1。
河北宣化某钢铁公司采用CYP-600惯性圆锥破碎机破碎钢渣，钢渣中的小钢块被轧扁从破碎腔排出，即使物料中混入了前面磁选工序没有选出的大钢块或其它不可破碎的物体，由于动锥与传动机构之间无刚性联接。动锥被卡住不动，激振器将绕动锥轴继续转动，绝对不会破坏传动机构和主机，有效地解决了钢渣破碎过程中的“卡钢”问题；由于钢渣中“钢”和“渣”的颗粒强度不同，在选择性破碎时钢渣中的“渣”被破碎，而“钢”由于具有压延性，在破碎力的作用下被轧扁，随同破碎的“渣”一同排出，彻底地解离了钢渣中的“钢”和“渣”；通过磁选回收钢粒，-8mm的废渣重新回高炉做溶剂，使钢渣变废为宝。天津某矿业公司用GYP-600惯性圆锥破碎机加工高铝钒土烧结矿，成品率（产品中-5mm的颗粒）占80%．-8mm颗粒则达到100%；原来用6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CYP-600惯性圆锥破碎机产量可达14t左右，单位功耗只有原来的40%，节能效果十分明显。
四川某铁矿铁矿石品位比较高，只要破碎到6~10 mm以下就可以作为成品出售，该矿采用了一台GYP-900惯性圆锥破碎机，产品粒度90%在7 mm以下，产量为40t左右，大大简化了破碎工艺流程。
云南某公司采选分厂原粉碎工艺流程为400mmx600mm颚式破碎机→筛分→50mmx750mm颚式破碎机一棒磨机，入磨粒度力30~40mm，现拟采用一台GYP-900惯性圆锥破碎机代替150mmX750mm颚式破碎机，入磨粒度90%在7mm以下，预计棒磨机产量增加40%以上，新粉碎工艺流程能耗下降20%以上。
辽宁鞍山某矿选厂采用GYP-1200惯性圆锥破碎机破碎硬度f=17—18的致密铁矿石，在给料粒度为-100+12mm时，破碎产品粒度-9mm含量占80%以上，产量为79.2t/h，两段破碎工艺流程十分简单，节省了投资成本和运转费用。
安徽铜陵某有色金属公司下属某铜矿选厂细碎系统进行改造，拟采用PD90120低矮大破碎比颚式破碎机加GYP-1200惯性圆锥破碎机，实现两段破碎工艺，破碎生产线的能力为1200—1500t/d；破碎物料的粒度由-750mm破碎至-8mm，预计系统破碎比达90以上，与原破磨流程（入磨粒度为20mm）相比，系统能耗降低20%以上，磨机处理能力提高25010以上。
3、结语
与传统破碎设备相比，惯性圆锥破碎机具有破碎比大、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，能实现物料的选择性破碎，满足“多碎少磨”新工艺的要求，是一种理想的节能超细破碎设备，采用惯性圆锥破碎机改造金属矿山选厂可实现开路破碎，降低球磨机的人磨粒度，增产节能。同时由于破碎磨矿流程的简化可节省设备及基建投资。球磨机入磨粒度的降低，不仅可提高其处理能力，而且可利用小直径的球，使钢球耗量减少一半，使磨机衬板使用寿命延长0.7—1倍，碎磨流程单位破碎比功耗下降35%~50%。同时由于破碎磨矿流程的简化可取消棒磨机，具有十分显著的经济效益和社会效益。推广应用后，对金属矿山的技术升级，对增强企业实力、尽快缩短与国外企业在生产成本、技术装备水平等方面的差距，提高我国金属矿山在国际上的竞争力，均有重大的现实意义。
