液压反击式破碎机属利用冲击能破碎矿石的机械设备。由于其具有破碎比大碳滚、效率高、能耗低、产品粒度规整, 及可进行选择性破碎等特点,因此尽管出现较晚, 但发展很快。
前已在建材、煤炭、化工及工程等工业部门广泛用于各种矿石的中、细碎作业。由于工作原理所式, 液压反击式破碎机的板锤、反击板等都件磨损较为严重, 且难以解决,故一般很少用于中硬以上岩石的破碎。
但随着国家工程建设事业, 诸如高速公路的迅猛发展, 其对路面专用规格石的要求十分严格, 如产品极限抗压强度必须大于100mpa , 颗粒针片状含蚤必须小于10%, 而常用的颚式破碎机及圆锥式破碎机均难以达到这些要求。这就迫使人们转而采用液压反击式破碎机。因此, 研究液压反击式破碎机在硬岩生产条件下, 产品粒度随破碎机结构形状、转子转速、板锤磨损等因素的变化特性, 对提高产品产量, 减少过粉碎程度, 改进设备性能等均具有十分重要的现实意义。
1 破碎机类型对产品针片状的影响
破碎机类型对产品针片状的影响很大。以目前使用较为广泛的三种破碎机( 颚式、圆锥及冲击式) 为例, 由于其工作原理不同, 故碎石针片状含量亦不同。经生产实践表明, 由于额式破碎机采用两平面间的挤压破碎, 故针片状碎石含量最大( >15% -20% ;) 圆锥破碎机采 用两弧面间的挤压及折断破碎, 针片状碎石含量次之( 10%-15% ;) 而冲击式( 包括反击式) 破碎机靠破碎腔内板锤及反击板的冲击力破碎, 矿石沿表面能最弱的部位断裂, 碎石针片状含量最低( < 10% )。pfc液压反击式破碎机破碎机花岗岩的生产实验表明, 其碎石针片状含量< 5 %。
2 冲击速度对产品粒度的影响
液压反击式破碎机冲击速度( 板锤端点线速度) 对产品粒度、生产能力、板锤磨损等均具有较大影响。一般而言, 冲击速度( 即转子转速) 的提高, 意味着板锤冲击力、反击板反击力及物料间碰撞力的提高, 因此, 产品粒度会变细, 破碎比会提高, 但板锤及反击板的磨损亦会加剧。目前, 一般冲击速度为15- 45m / s 。用作粗碎时, 冲击速度应取小值, 用作细碎时,则应取大值。
此外, 冲击速度的确定还应考虑岩石的硬度。岩石硬度愈大、脆性愈小, 冲击速度应愈高; 反之, 则应愈低。
从图1可以看出在液压反击式破碎机破碎坚硬岩石的情况下, 当转子转速在500-850 r/min( 即板锤边缘线速度在31-5m /s ) 的范围内变化时, 其产品曲线保持了相似的粒度特性, 即转子转速愈高,产品粒度愈细。对高速公路而言,随着冲击速度的增加,其用量最大的粒径d 为10~ 30mm的石料, 比例差异不大, 但石粉含量却大幅增加, 这将意味着原料的浪费、能量的无谓消耗及板锤等的过度磨损。因此不应过度追求冲击速度, 但对粉磨为后续工艺的其它破碎行业,在板锤等磨损可以接受的范围内, 提高冲击速度, 仍是提高产量、降低能耗的有效途径。
此外, 从图中也可看出, 在物料硬度较大的情况下进行细碎时, 尽管冲击速度较高, 但物料平均破碎比并不大。
冲击部件形状对产品粒度的影响
1 反击板形状影响
液压反击式破碎机破碎岩石时, 不仅靠板锤冲击力进行破碎, 很重要的还是靠击出的岩石在反击板上的反击力进行破碎。因此, 反击板形状对物料破碎同样具有重要作用。与其它同类破碎机不同的是，液压反击式破碎机反击板作用面采用了锯齿状轮廓，见图2由于岩石撞击到锯齿齿缘上较撞 击到平面上可产生较大的反击力及局部比压。另外, 由于锯齿形反击板小平面与反击板底面形成一倾角, 增加了岩石在破碎腔内的停留时间。因此,锯齿形反击板较平面形反击板可明显提高物料破碎比及产量, 平面形反击板与锯齿面反击板产品粒度曲线见图3,从图3可以看出,在其它条件相同的情况下, 采用锯齿面反击板较采用平面形反击板具有更细的产品粒度, 其过粉碎现象也更严重。但根据生产统计, 其处理量约可提高15 % -25%。
2.板锤磨损的影响
板锤剧烈磨损, 是影响液压反击式破碎机用 于破碎的主要原因。pfc液压反击式破碎机采用长条形板锤,断面为对称矩形( 见图4 )。材料为马氏体高铬铸铁。尽管如此, 用于破碎极限抗压强度为117 mpa的花岗岩时,每生产约1500m³粒径为10-30mm的石料,其单台一套块板锤一侧即被完全磨损, 以每天纯工作时间为10 h 计, 仅约一周时间。此外, 板锤磨损对产品粒度变化的影响也很大。从生产实践来看,产品粒度大致与板锤磨损程度成正比,即板锤磨损愈严重,产品粒度愈大; 反之, 则愈小。这是因为,当板锤未被磨损时，板锤边缘与岩石呈线接触, 岩石单位面积所受的冲击力最大, 破碎能力最强。产品粒度最细。板锤磨损后,岩石与板锤的接触亦逐步变为面接触。且磨损量愈大, 接触面愈大, 单位面积冲击力愈小, 破碎能力愈弱, 产品粒度愈粗, 尽管此时反击破冲击速度变化并不大。板锤磨损量与产品粒度变化关系见图5
3.排料口间隙对产品粒度的影响
排料口间隙即反击板与板锤的最小间隙。一般认为, 液压反击式破碎机的产品最大粒径应由该间隙的尺寸所决定。事实上, 在板锤尚未磨损或磨损量较小的情况下, 情况确实如此。这是因为液压反击式破碎机破碎的物料, 一般呈立方形, 当冲击能足够时, 进人破碎机的物料会被充分破碎, 很少有较大块石挤出排料口。但当板锤磨损较为严重, 如磨损量大于60%-70% 后,情况则有所不同。此时, 岩石与板锤接触面的冲击力会大幅下降, 相当一部分物料不能被及时破碎。由于一般液压反击式破碎机反 击板架均安装有保险装置, 防止不易破碎的物料( 如铸铁) 进人后损坏破碎机, 故该部分物料便会在高速旋转的转子带动下抬高反击板架而从排料口挤出。且此时排料口间隙调的愈小, 反击板架上跳的频率及幅度均愈大。根据我们的生产实践,当排料口间隙为40-50mm 时, 排出岩石的最大块度甚至可达140 ~150mm。情况严重时, 皮带轮皮带会被烧毁, 物料会完全堵在破碎腔内而使生产陷于停顿。当产品为工程规格石时, 破碎机排料口间隙应根据进料粒径合理确定。根据生产实践, 当加料平均粒径为120mm 左右, 且为新板锤及反击板时, 排料口间隙一般取100-200mm, 以减少产品过粉碎现象, 并获得较好的粒度组成范围及较高的产品产量。而后随板锤磨损再逐步减小排料间隙; 而进料粒径为180mm左右, 且同样为新板锤及反击板时, 排料口间隙一般取80-100mm, 以获得较好的粒度组成, 其后大体保持该尺寸, 以防板锤磨损后产生堵料现象。大于规格石范围的岩石由经过筛后再回笼破碎。
结论：
1 液压反击式破碎机具有最少的产品针片状含量,破碎花岗岩时, 其含量小于5 %。
2 锯齿面反击板有助于提高物料破碎比, 产量亦会相应提高15 % 一25 %
3 板锤磨损对产品粒度影响很大, 其粒度大致与板锤磨损量成正比。
4 产品最大粒度并不完全取决于排料口尺寸;合理的排料口尺寸应根据板锤磨损程度及进料粒度来确定。
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