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SSC大處理能力分級破碎機的推廣及產業化應用

一、成果名稱與技術類型
1．成果名稱：SSC大處理能力分級破碎機的推廣及產業化應用
2．技術類型：煤炭機械工程技術領域
二、技術簡介
1．技術原理
   分級破碎是近些年來出現的一種新型的破碎技術，它完全不同于傳統齒輥式破碎機靠撞擊和擠壓來破碎物料，而是充分利用巖石、煤炭、焦炭等大部分巖礦物料的強度特性(即抗壓強度>抗剪強度>抗拉強度，見表1），利用剪切和拉伸的共同作用來實現物料的破碎，它是一種采用高扭矩、低齒輥轉速和截齒形狀來得到特定的產品粒度，并且使過粉碎達到最小的一種先進破碎技術。
   分級破碎機的主要工作部件為兩個平行安裝的破碎輥，每個破碎輥沿軸向布置一定數量的破碎齒（齒板）,根據破碎物料性質及參數的不同而向內、外旋轉，物料或是在相互垂直應力下被拉裂，或是在剪切力的作用下產生滑移，或是在兩者的共同作用下破碎。它主要是通過對物料的剪切、刺破、劈裂等作用實現破碎的目的。分級破碎機的破碎齒型及其布置形式是根據實際要求而特殊設計的，大塊物料被一次性嚙入，入料中小于要求粒級的部分會直接通過破碎腔而不會遭到二次破碎；另外，分級破碎機的轉速很低，降低了破碎過程破碎齒對物料進行刮削的幾率，直接減少了產品中粉塵的含量。

 

 

 

   上述的破碎機理，不僅提高了設備的處理能力、降低了物料的過粉碎、節約了破碎能耗，而且破碎過程中對物料沒有劇烈的沖擊、摔打等作用，不但降低了破碎直接造成的塊率損失，且經過破碎后的物料內隱藏的裂隙及殘余應力也相應較小，降低了后續儲運、加工過程中二次破碎的幾率，從而全方位的保證了產品的成塊率及粉塵的低排放。

 

2．技術特點
（1）嚴格保證產品粒度。既保證產品的粒度要求又避免過粉碎是分級破碎機的核心特點。分級破碎機采用固定齒輥中心距對物料進行強行破碎，根據物料不同的解離特性、給（出）料粒度而對齒型及齒輥的結構尺寸進行設計，優化產品通過的空間尺寸。對于不同粒度組成的入料進行選擇性破碎,符合粒度要求的物料直接通過，只對大于要求粒度的物料進行破碎，所得產品全部滿足粒度要求。
（2）具有破碎與篩分的雙重功效。傳統破碎機與分級破碎流程的對比如圖1所示，與傳統破碎機相比，分級破碎機減少了篩分環節，簡化了生產流程，在一定條件下可單獨完成篩分、破碎作業，二無需再配備篩分及手選設備，既簡化了系統，又節省了設備、土建和后續的人工及配件費用，相當于一臺設備取代了傳統流程中的原煤準備車間。
                     圖1 傳統破碎與分級破碎流程的對比
（3）產品過粉碎率低、粉塵少，破碎能耗低、處理能力大。物料是在低轉速、高扭距所產生的剪切力和拉力作用下被破碎的，且優化設計的破碎齒螺旋布置在齒輥上，兩輥相對運動猶如旋轉的格篩，符合粒度要求的物料直接通過，只對大于粒度要求的物料進行破碎，避免了物料的摻雜破碎，所以具有極低的過粉碎率，產生粉塵量小。可根據物料不同的粒度組成及破碎比，選擇破碎輥的旋轉方向，增加破碎物料通道，因而具有較大的處理能力。
（4）產品粒度可調。國內首創實現保證產品粒度前提下的剛性可調，可根據用戶產品粒度的需求方便快捷的調整，保證在任一需求粒度下的剛性破碎。
（5）仿真設計的齒輥布置保證了布料的均勻，防止齒輥局部磨損。破碎輥布置形式采用計算機仿真設計，它不僅能保證連續給料的破碎過程，而且能實現均衡的物料分配，從而使物料能夠在整個破碎輥長度范圍內均勻破碎，避免只在給料位置破碎，造成堵塞和局部磨損。
（6）整機高度低、無振動。齒輥采用低轉速，且沒有激振源，同時采用高強度的整體軸承座和機架，故設備運行時振動小，無需特殊的土建基礎。整機高度低，可有效降低廠房高度，有利于工藝布置。
三、應用效果
1．總體應用情況
   唐山研究院分級破碎機自2004年研制成功至今已累計推廣600余臺，成功應用于煤炭、電力、非金屬礦、冶金等行業。在其基礎上的二次開發的大處理能力分級破碎機項目執行過程中，研究成果及時應用到產品，目前已成功應用200余臺，取得了良好的使用效果，各項工藝指標先進，并為用戶帶來可觀的經濟效益，可完全替代同類進口產品，價格是其1/2~2/3, 為分院創造上1.5億元產值，占到大型分級破碎機國內市場的很大份額，成為煤炭破碎設備的名牌產品。
2．經濟效益和社會效益
   本項目屬潔凈煤技術領域，對保護生態環境、節約資源、實現可持續發展具有重要的戰略意義；對提高煤炭企業經濟效益具有明顯的現實作用；可以帶動提高相關設備制造業水平，推動選煤機械制造業的技術進步，并可應對經濟全球化的挑戰，提高國家和地區的財政收入及就業率等。具體如下：
1 節省了大量設備及基建投資。使用分級破碎機后傳統的破碎閉路系統變為開路系統，以前由兩層廠房，六、七臺設備才能完成的任務，現只需由一臺分級破碎機即可順利完成，為現場節省了大量的基建及設備投資以及相應的維護、維修費用。
2 過粉碎低，可使我國有限的煤炭能源得到了充分的利用，末煤量大幅度減少，在節省煤泥水處理成本的同時，減少了環境污染。
3 設備運轉可靠，故障率低，大幅降低了設備維護、維修時間，降低了工人勞動強度。
4節能降耗，運轉噪音低于76dB，改善了惡劣的工作環境。
5 用于矸石破碎的設備直接將工業廢棄物變廢為寶，通過再開發的設備還可應用于城市垃圾處理等環保領域。
3．應用實例
   大處理能力分級破碎機已廣泛應用于神華、開灤、晉城、陽泉、新疆、淮南、徐州、貴州、鶴崗、阜新、云南、四川、山東、陜西、太原、烏海、包鋼、邯鄲、張家口、寧煤、伊泰、魯能等各大廠礦企業。
四、推廣應用前景
    本成果工藝指標先進，可完全替代同類進口產品，價格是其1/2~2/3,可應用于煤炭、焦炭、鋁釩土礦、石膏、燒結礦、固體廢棄物等中硬以下物料的破碎作業，可廣泛應用于煤炭、化工、電力、冶金、非金屬礦、環保等行業，適用范圍廣泛，具有廣闊的應用前景。