緩沖板在新型單段錘式破碎機中的應用

陳廣文 杜 輝

（安徽馬鋼礦業資源集團桃沖礦業有限公司）

2019 年桃沖礦業有限公司對生產線進行技改，將原LPC -10/ 500R -TM 型單段破碎機改用JSPCD2224 新型單段錘式破碎機，臺時產量由500 t/h提至700 t/h。新型單段錘式破碎機采用棚條對入料礦石進行緩沖，棚條在使用過程中發生嚴重塑性變形甚至斷裂，造成設備故障或事故。為此，針對棚條變形及斷裂問題，通過研究確認，在新型單段破碎機中增設緩沖板可有效減少入料礦石對棚條的沖擊，保障生產穩定順行。

1 JSPCD2224新型單段錘式破碎機工作原理

新型單段錘式破碎機主要通過錘頭在上腔中對礦石進行強烈地打擊以及礦石對反擊襯板地撞擊、礦石間地碰撞而使礦石破碎。上部破碎腔內，棚條上方的礦石被錘頭鐵打石高速拋起，具有高速的礦石打鐵高速撞擊反擊板，腔內礦石打石再次相互碰撞，混合破碎后的礦石落入下部破碎腔內。下部破碎腔內，礦石繼續受到混合破碎，直至小于排料規定尺寸，從排料口排出［1-2］。

2 存在的問題及分析

2.1 存在的問題

2020 年3 月中旬，生產過程中新型單段錘式破碎機腔內發生異響，同時電流偏高。立即停機檢查發現兩根棚條變形，與轉子相擦。更換棚條后，3 月下旬棚條再次出現1根變形，1根斷裂，板喂機上出現較大塊礦石，造成生產停產。

2.2 原因分析

為保障破碎機的破碎能力，棚條結構設計為弓形，使棚條曲率貼合轉子圓盤，錘頭得以最大限度地擊打棚條上方的礦石。另外，由于落料分布在中部較多，因此棚條中部較薄，尾部與頭部為增加棚條強度設置較厚。板喂機中心線與轉子棚條垂直落差2 250 mm，水平距離800 mm，破碎機入料斜槽為50°，當小塊礦石經下料斜槽反彈至棚條中部，棚條依靠自身的材料特性，發生彈性形變并恢復，保持完好狀態。當大塊物料經下料斜槽反彈至棚條平擊區，一旦入料粒度過大或大塊過多時，棚條將產生永久性塑性變形直至斷裂。

3 改進措施

3.1 控制進料粒度

根據設備使用要求，入料礦石粒徑應在0～1 000 mm，允許5%以下超標粒徑礦石進入，如此方可保證棚條承載性能，而提高棚條使用壽命。一旦入料粒度過大、大塊過多時，棚條、錘盤護套可能遭受持續、頻繁的過大沖擊，致使棚條疲勞損傷，造成棚條塑性變形直至斷裂。考慮到安裝格篩控制礦石粒徑的方法會嚴重降低生產效率，因此采用管理手段規定入料礦石粒徑不得超過1 000 mm，但由于生產管理及爆破管理等多方面因素綜合影響，入料大塊礦石管理控制效果較差。

3.2 緩沖板設置

因難以保證進料原礦粒度小于1 000 mm，為防止棚條發生變形、斷裂等，給新型單段錘式破碎機增設緩沖板。當破碎腔的起始破碎角α＜90°時，錘頭受棚條外形尺寸影響，打擊深度減少，錘頭打擊力度小，聲音沉悶，易造成礦石破碎不完全，大塊堆積在棚條上，當大塊過多時，將造成破碎腔堵塞。當起始破碎角90°＜α＜135°時，即落料點在仰擊區，大塊礦石被高速旋轉的錘頭打擊至帶錐釘的反擊板，回落過程遇拋擊的礦石再次打擊，分解成小礦石，直至落入弧形篦板。當α＞135時，破碎腔內聲響大，部分礦石被擊打至破碎機入料法蘭處，入料法蘭選用30 mm鋼板焊接而成，將造成頂板脫焊、變形、漏料等，同時礦石因不斷打擊，造成破碎粒度過小，致使粉料多。棚條仰擊區厚，機械強度大，因此希望落料點在仰擊區。結合部分廠家經驗，起始破碎角α選定為115°。

根據破碎機入口尺寸及保留人員檢查通道，選用緩沖板規格2 400 mm×1 800 mm×47 mm，質量1594 kg［3-5］。現場模擬礦石落料點，確定緩沖板位置，距下料斜槽底部300 mm。緩沖板長期懸掛在破碎機腔內，為保障懸掛安全，選用壁厚12 mm、直徑120 mm 無縫鋼管作懸梁，懸掛采用25 t 卸扣，內徑123 mm，保障安全系數。緩沖板與下料斜槽距離450 mm，保障小塊礦石順暢通過，落入破碎腔不參與破碎，減少粉料量。大塊礦石受緩沖板的阻力，頂開緩沖板緩慢落入棚條仰擊區，減輕對棚條地沖擊。

4 結語

安徽馬鋼礦業資源集團桃沖礦業有限公司新型單段破碎機通過增設緩沖板，定期測量棚條與轉子間隙，自改造以來棚條未發生變形、斷裂等生產事故。通過增設緩沖板能有效減緩大塊礦石對棚條地沖擊，同時破碎機入料法蘭處開焊故障的頻次也大為減少，保障了生產順行，降低了設備故障率和維修成本，為后續棚條的改進提供了有力依據。