大型自移式破碎机设备选型经验

2014-10-08邱文浩QIUWenhao

价值工程 2014年22期

邱文浩 QIU Wen-hao

（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业公司，锡林浩特 026000）

（Inner Mongolia Datang International Xilinhaote Mining Co.，Ltd.，Xilinhaote 026000，China）

0 引言

近年来，开采工艺的连续化成为露天矿山开采的发展趋势之一。但是连续工艺受矿岩性质等因素的制约其应用范围有限，于是兼具连续工艺和间断工艺的优势特点、适应性更强的半连续开采工艺得到了空前的发展。其中，实行动力“以电代油”、取消自卸卡车环节以降低生产成本的单斗-自移式破碎机-带式输送机-排土机半连续开采工艺得到了越来越广泛的应用。自然，其关键设备自移式破碎机也有了很大的应用和发展。

1 自移式破碎机的应用

国外自移式破碎机在露天矿山的使用最早可追溯到1956年德国北方水泥公司汉诺威石灰石矿；2004年澳大利亚Goonyella Riverside露天煤矿投入一台设计能力为10000t/h的自移式破碎机；2006年加拿大suncor能源公司投入使用了一台设计能力为8000t/h的自移式破碎机。国内2007年伊敏河露天矿投入一台3000t/h的自移式破碎机。目前国内正在前期执行的尚未完全投入运行的自移式破碎机有：白音华二号、三号露天矿6000t/h的自移式破碎机，平朔东露天、胜利东二号露天矿9000t/h的自移式破碎机。目前设计并制造大型自移式破碎机的企业主要有：克虏伯公司、MMD公司、塔克拉夫公司、山特维克公司和FAM公司。表1列举了近年来大型自移式破碎机应用情况。

表1 大型自移式破碎机应用统计表

2 自移式破碎机的选型原则

大型自移式破碎机属于无标准定型的产品，各生产制造商所生产的设备形式多样，但大都主要由六大模块组成：钢结构架、履带系统、双齿辊破碎机、板式给料机（含受料斗）模块、排料带式输送机系统、供电及控制系统。从单一模块来讲，除钢结构架外其余五大模块技术都比较成熟，只有钢结构架模块作为支撑和安装其它模块的载体，需要承担整机的受力平衡，不但要求强度高、受力平衡，而且要求自重轻。所以钢结构架模块是自移式破碎机的关键模块。各生产制造商正是由于钢结构架模块设计不同，从而导致其整机设计形式多样，比如：履带数量、履带布置形式、破碎机形式及其它设计形式等等的不同。下面就从这些方面入手进行说明：

2.1 履带系统

2.1.1 履带数量履带的数量分为双履带、三履带和四履带三种。从生产能力方面来讲，一般生产能力7000t/h以下的自移式破碎机采用双履带设计，生产能力7000t/h以上的自移式破碎机采用三履带、四履带设计或特制的双履带设计。

履带系统的设计，首先应解决大型电铲卸料冲击载荷造成的破碎站震动和底盘局部受力过大造成不能实现静态稳定支撑的问题，其次应实现稳定的全移动性能，能够机动灵活地适应采矿现场地面条件要求以及高效地配合上下游设备作业。出于以上考虑，应以四履带设计为首选。

2.1.2 履带布置形式履带布置形式分可分为横向布置和纵向布置。横向布置一般指双履带系统，纵向布置可为双履带系统、三履带系统、四履带系统。

履带横向布置的自移式破碎机最大的优点是结构稳定，无论装载还是行走，其稳定性都要比履带纵向布置方式要高；但是履带横向布置的自移式破碎机设备宽度要大于同能力的履带纵向布置的自移式破碎机宽度，所以其要求的工作平盘宽度、坡道及矿山道路的宽度都较大，不仅增加了矿山道路工程量，更主要的是增加了基建工程量及生产剥采比。所以，履带布置形式的选择应根据开采工艺布置情况确定。当矿山采用多套半连续工艺系统或采用组合台阶开采或半连续工艺系统布置在矿坑下部时应首先考虑采用履带纵向布置自移式破碎机，以减少台阶宽度，减少基建工程量和剥离量；而当矿山采用半连续工艺系统数量较少时且位于上部台阶时，则应首先考虑采用履带横向布置自移式破碎机，其稳定性高，投资较低，总体而言对剥采比的影响不大。

2.2 双齿辊破碎机双齿辊破碎机可分为筛分双齿辊破碎机和传统双齿辊破碎机。两种破碎机在生产能力相同的前提下相比较，结果如表2所示。

表2 两种双齿辊破碎机表

经过对比，可以看出传统双齿辊破碎机具有齿辊直径大、转速高、磨损小、破碎大块能力强、来料特性和尺寸波动大时破碎过程稳定等特点，因此传统双齿辊破碎机更适合作为一级破碎使用，自移式破碎机的破碎单元应优先选择传统双齿辊破碎机。

3 自移式破碎机选型时的其它考虑因素

3.1 液压辅助支撑装置有时，为了实现整机设备的稳定支撑，更大地减小作业时电铲的冲击，会在受料斗下方设置液压辅助支撑装置。因为收放液压辅助支撑装置需要一定的时间，这样会在一定程度上降低设备的使用效率。

3.2 回转大轴承带有回转大轴承的自移式破碎机灵活性能较好，整机设备在与电铲配合作业时转向、对中较为容易，但是稳定性不高，因为回转大轴承是活动部件，易被电铲卸载物料的冲击载荷损坏，使得故障时间增加，影响生产。另外，同等生产能力的含回转大轴承的自移式破碎机要比不含回转大轴承的自移式破碎机供货周期长约半年，造价约增加30%-50%；而且，取消回转大轴承后，理论上自移式破碎机的能力还可以增加。因此最新设计的自移式破碎机可根据用户要求取消回转大轴承。