缓冲板在新型单段锤式破碎机中的应用

陈广文 杜 辉

（安徽马钢矿业资源集团桃冲矿业有限公司）

2019 年桃冲矿业有限公司对生产线进行技改，将原LPC -10/ 500R -TM 型单段破碎机改用JSPCD2224 新型单段锤式破碎机，台时产量由500 t/h提至700 t/h。新型单段锤式破碎机采用棚条对入料矿石进行缓冲，棚条在使用过程中发生严重塑性变形甚至断裂，造成设备故障或事故。为此，针对棚条变形及断裂问题，通过研究确认，在新型单段破碎机中增设缓冲板可有效减少入料矿石对棚条的冲击，保障生产稳定顺行。

1 JSPCD2224新型单段锤式破碎机工作原理

新型单段锤式破碎机主要通过锤头在上腔中对矿石进行强烈地打击以及矿石对反击衬板地撞击、矿石间地碰撞而使矿石破碎。上部破碎腔内，棚条上方的矿石被锤头铁打石高速抛起，具有高速的矿石打铁高速撞击反击板，腔内矿石打石再次相互碰撞，混合破碎后的矿石落入下部破碎腔内。下部破碎腔内，矿石继续受到混合破碎，直至小于排料规定尺寸，从排料口排出［1-2］。

2 存在的问题及分析

2.1 存在的问题

2020 年3 月中旬，生产过程中新型单段锤式破碎机腔内发生异响，同时电流偏高。立即停机检查发现两根棚条变形，与转子相擦。更换棚条后，3 月下旬棚条再次出现1根变形，1根断裂，板喂机上出现较大块矿石，造成生产停产。

2.2 原因分析

为保障破碎机的破碎能力，棚条结构设计为弓形，使棚条曲率贴合转子圆盘，锤头得以最大限度地击打棚条上方的矿石。另外，由于落料分布在中部较多，因此棚条中部较薄，尾部与头部为增加棚条强度设置较厚。板喂机中心线与转子棚条垂直落差2 250 mm，水平距离800 mm，破碎机入料斜槽为50°，当小块矿石经下料斜槽反弹至棚条中部，棚条依靠自身的材料特性，发生弹性形变并恢复，保持完好状态。当大块物料经下料斜槽反弹至棚条平击区，一旦入料粒度过大或大块过多时，棚条将产生永久性塑性变形直至断裂。

3 改进措施

3.1 控制进料粒度

根据设备使用要求，入料矿石粒径应在0～1 000 mm，允许5%以下超标粒径矿石进入，如此方可保证棚条承载性能，而提高棚条使用寿命。一旦入料粒度过大、大块过多时，棚条、锤盘护套可能遭受持续、频繁的过大冲击，致使棚条疲劳损伤，造成棚条塑性变形直至断裂。考虑到安装格筛控制矿石粒径的方法会严重降低生产效率，因此采用管理手段规定入料矿石粒径不得超过1 000 mm，但由于生产管理及爆破管理等多方面因素综合影响，入料大块矿石管理控制效果较差。

3.2 缓冲板设置

因难以保证进料原矿粒度小于1 000 mm，为防止棚条发生变形、断裂等，给新型单段锤式破碎机增设缓冲板。当破碎腔的起始破碎角α＜90°时，锤头受棚条外形尺寸影响，打击深度减少，锤头打击力度小，声音沉闷，易造成矿石破碎不完全，大块堆积在棚条上，当大块过多时，将造成破碎腔堵塞。当起始破碎角90°＜α＜135°时，即落料点在仰击区，大块矿石被高速旋转的锤头打击至带锥钉的反击板，回落过程遇抛击的矿石再次打击，分解成小矿石，直至落入弧形篦板。当α＞135时，破碎腔内声响大，部分矿石被击打至破碎机入料法兰处，入料法兰选用30 mm钢板焊接而成，将造成顶板脱焊、变形、漏料等，同时矿石因不断打击，造成破碎粒度过小，致使粉料多。棚条仰击区厚，机械强度大，因此希望落料点在仰击区。结合部分厂家经验，起始破碎角α选定为115°。

根据破碎机入口尺寸及保留人员检查通道，选用缓冲板规格2 400 mm×1 800 mm×47 mm，质量1594 kg［3-5］。现场模拟矿石落料点，确定缓冲板位置，距下料斜槽底部300 mm。缓冲板长期悬挂在破碎机腔内，为保障悬挂安全，选用壁厚12 mm、直径120 mm 无缝钢管作悬梁，悬挂采用25 t 卸扣，内径123 mm，保障安全系数。缓冲板与下料斜槽距离450 mm，保障小块矿石顺畅通过，落入破碎腔不参与破碎，减少粉料量。大块矿石受缓冲板的阻力，顶开缓冲板缓慢落入棚条仰击区，减轻对棚条地冲击。

4 结语

安徽马钢矿业资源集团桃冲矿业有限公司新型单段破碎机通过增设缓冲板，定期测量棚条与转子间隙，自改造以来棚条未发生变形、断裂等生产事故。通过增设缓冲板能有效减缓大块矿石对棚条地冲击，同时破碎机入料法兰处开焊故障的频次也大为减少，保障了生产顺行，降低了设备故障率和维修成本，为后续棚条的改进提供了有力依据。