立式反击破碎机机的开发与应用.doc

立式反击破碎机的开发与应用 杨连国 刘红滨 （江苏省徐州万和机械制造有限公司 221007）摘要 对破碎机耐磨材料和结构进行了深入研究和不断改进，在第1、2代破碎机的基础上，开发了LFP立式复合破碎机。锤头与反击板间隙可调是该机结构突出特点。时间证明，该机出料粒度均匀、板锤寿命大大提高、使用费用降低，提高了磨机产量、降低电耗，综合效益可观。关键词 为寻求磨机的增产节能途径，国内外粉碎工作者经过年科学实验与生产时间，推出了“缩小入磨物料粒度，多碎少磨，提高磨机产量，降低电耗”的预粉碎工艺。所谓预粉碎工艺，就是将入磨粒度缩小到3-5mm，将球蘑机的第一仓工作移到磨外由破碎机来完成，从而达到增产节能的目的。1、立式复合破碎机的开发为了向水泥工业提供品质优良、性能稳定，尤其适合于熟料预细碎设备，我们的研究重点着重在耐磨材料和产品结构设计两方面寻求突破。1.1立式复合破碎机耐磨材料的选择与开发1.1.1 关于提高耐磨材料硬度问题水泥熟料硬度很高，一般欲通过提高耐磨材料的硬度来解决熟料细碎问题。我们曾与有关院所合作开发硬度值HRC60-65以上的耐磨材料，取得一定成效。但经生产实践与水泥工艺要求相差甚远，而且，当其硬度提高一定幅度后，起耐磨效果并非随硬度的提高而成比例提高。另一方面，单纯大幅度提高耐磨材料硬度从成本角度讲也不合算。1.1.2 改变耐磨材料内部金相组织经观察比较，发现破碎水泥熟料时锤头磨损存在条状犁削沟槽痕迹，呈凿削磨损特征，而破碎石灰石锤头磨损表面光滑发亮，呈磨粒磨损特征。这是因为石灰石相对脆，易于裂解，熟料不仅硬度高，而且磨凿性强。从锤头材料金相组织来看，抗耐磨主要是碳化物必须镶在基体上。因此锤头上磨损表面出现的沟槽是熟料将锤头基体组织磨凿了，真正耐磨的碳化物不能起到应有的作用而脱落。为此我们重新制定对策，即保证锤头硬度值HRC60-65，又着重通过配方和热处理工艺，实现碳化物组织细化，基体组织强化。经破碎熟料检验，磨损状况大为改观，锤头寿命有了较大提高。但是耐磨材料寿命的提高毕竟是有限的，而且要在技术上、工艺上有新的发现或突破，绝非一日之功。最现实的解决办法是在破碎机结构上寻找最佳的方式以弥补耐磨材料的磨损问题。1.2 立式复合破碎机的结构设计立式复合破碎机的新型结构设计是我公司经过20多年的努力，不断渐进发展，结构上从不完善到完善，机理上从不成熟到成熟而实现的。1.2.1 立式复合破碎机的诞生在借鉴国内外各种破碎机资料，尤其是在立轴锤式破碎机的基础上研究其破碎的特点，开发了立式复合破碎机。在水泥熟料颗粒80160mm的情况下，反击破碎机对水泥熟料的冲击力远远大于水泥熟料本身的自重，在这一认识前提下，将反击破碎形式创造性地运用到立式破碎机中，并将PCL型立轴锤式破碎机的衬板设计成特殊结构的反击板，圆盘和锤头的转子型式设计成带有甩料盘的反击式破碎机转子。这是第一代的“立式反击破碎机”。该机的基本工作原理为：物料轴向进入破碎机腔体内，落到高速旋转的转子的甩料盘上，物料经甩料盘被高速抛出与筒体内蓖的反击板相碰撞，被反弹进入锤击区域。由于反击板特殊构造，具有倾斜的反击面，使与之相碰撞，被反弹的物料具有向下内聚的功能。从而使物料在锤击区域内环转子四周按“Z”字型线路受到板锤和反击板的打击和反击，最后物料被排出腔体。由于物料在腔体内受到打击和反击机会和次数极大增加，强化了对物料的粉碎。1.2.2 改进型立式反击破碎机从实践结果看，第一代立式反击破碎机并非十全十美。例如物料未能完全实现环转子四周按“Z”字型轨迹运动，而是受到料与料相碰撞等其它因素的影响，有些物料有可能在轴向有、方面运动，有可能未经充分粉碎而从轴向窜出腔体。这一部分粗颗粒物料虽然少，但就水泥厂破碎工艺而言，也将影响磨机的产量，此问题需要加以解决。经过充分地分析研究，我们将单一破碎腔改为双破碎腔，将一机体单级粉碎改为二级粉碎，并着重设置了隔板装置，使其既起到防止窜料，又起到二腔粉碎分隔导料板的作用。这就是改进型的第二代立式反击式破碎机。 说明：A区为新装板锤，因此板锤与衬板间隙很小；B区为板锤用过一段时间锤头磨损，间隙增大；C区锤头调头使用，但由于衬板长期使用磨损，故板锤与衬板间隙得不到改善。第二代立式反击破碎机有如下特点： 物料在腔体内受到打击与反击的机会和次数与（卧式）反击破碎机相比，有较大地增加，使物料受到较为充分的粉碎。 因物料受粉碎的机会和次数增加，可配之较低转速，既使物料得到有效粉碎又延长锤头寿命。 采用新型高抗耐磨材料，在选择合理转速和较为充分的粉碎条件下实现对熟料的细碎，且易损件达到一定的使用寿命。一付（板）锤可破碎立窑熟料平均达到1.5万t以上。 结构简单，优选了特殊密封装置，效果好，采用先进润滑系统，轴承使用寿命长，维修方便。1.2.3 立式复合破碎机 第三代立式反击破碎机的开发成功，首先得益于观念的更新和认识的细化。一般总认为要提高单机锤头的使用寿命，似乎必须或只能在材料上做文章，其实这个认识并不全面。一般而言，锤头的耐磨与锤头的寿命是密不可分的，但二者又是又是有区别的，耐磨是针对材料而言，寿命是针对使用而言。换句话说，只要能保证锤头与反击板之间的间隙保持在一个合理范围，当这种状态持续时间越长，其锤头的使用寿命就会越长。因此，重要通过特殊的结构设计使锤头始终保持这样的使用状态也就可延长锤头的使用寿命。观念的转变带来设计指导思想的转变，我们对其结构又作了重大改进，实现了锤头与反击板之间间隙可调。“可调节”装置使上述新观念得以在实践中取得完美的实现，并赋予了“耐磨”新的含义。具体作法是将立式反击破碎机的转子上端沿径向开设若干个沟槽，板锤安装在其上，板锤与反击板之间的间隙由一组安装在转子上的调整片控制，若板锤磨损了，或反击板磨损了，则根据磨损量的大小可从转子上减少调整板的厚度和数量，以继续保持板锤与反击板之间的合理间隙，充分发挥耐磨材料有效使用率，这样既保障了产品出料细度，又极大地延长了板锤的使用寿命。第二代立式反击破碎机一付板锤只可倒面使用二次，反击板磨损后间隙还不能调整，而第三代立式反击破碎机板锤可以倒面也可以掉头四个方位使用，而且每个方位还可径向移动3050mm，较第二代立式反击破碎机板锤调整次数至少增加10倍，而且反击板磨损后间隙也能保证（见图3、图4）。1-进料口；2-上盖；3-压条；4-板锤；5-转子；6-衬板；7-隔板；8-护板；9-筒体；10-底座；11-出料斗LFP立式复合超细破碎机结构示意图因此，从理论上讲，板锤寿命也可增加10倍，即一付板锤可破碎水泥熟料1015万吨，但考虑到其他因素，至少破碎35万吨是肯定的。而且通过复合制造工艺，充分保证高抗耐磨材料的有效利用率达7080%以上。可见，虽然这种新改型的锤头价格略有增加，但其使用和经济等综合效益是更理想的。说明：（1）、新板锤开始情况；（2）、板锤使用一段时间磨去一角可以反面使用；（3）、板锤反面后使用情况；（4）、当板锤反面使用两角磨损，间隙增大可将板锤外调，保证使用间隙；（5）、板锤磨损间隙再增大可调头使用；（6）、当衬板磨损，板锤再次可外调保证使用间隙。第三代立式反击破碎机四个突出优点：（1）、实现了板锤与反击板之间的间隙可调，从而在根本上保障了出料平均粒度为03mm，为磨机的稳产、高产创造了条件。（2）、板锤使用寿命比原机型至少提高了23倍，确保一付板锤能破碎水泥熟料35万吨以上。（3）、板锤使用费用降低50%。（4）、板锤可以倒面和掉头四个方位使用，从而降低了备件的费用和库存量。板锤采用我螺丝连接特殊结构，安装在板锤盘上，保证了设备运行的可靠性。第三代立式反击破碎机的应用实例黑龙江省牡丹江水泥厂原粉磨系统是2.2m6.5m