试论选矿破碎设备的选用与维护

一、引言

选矿是矿业企业矿产品生产过程中的重要环节。通过选矿，可以将矿物原料中的有用矿物、无用或有害矿物分离出来，也可以将矿物原料中多种有用矿物分离出来，使矿物中的有用组分富集，有利于提高矿物原料的质量、减少运费成本、降低矿物进一步处理的难度及成本，对实现矿物原料的综合利用十分关键，尤其是对于低品位的矿石。选矿设备是执行选矿工艺的矿山机械，按选矿流程可分为破碎机械、粉磨机械、筛分机械、分选机械以及脱水机械。破碎是选矿流程的第一道工序，目的是为磨矿作业提供适宜的粒度物料。磨矿机械主要是半自磨机和球磨机，不但造价高昂，而且在整个选矿能耗中占比较大，达到了50%以上，因此，减少磨矿机械的损耗，提升磨矿效率，对于选矿作业来说是至关重要的。“多破少磨”就是一种提升磨机效率的方法，通过更精细的破碎作业来为磨机提供更精细的物料以达到提升磨机效率，节省运营成本的目的。采用“多破少磨”的工艺思路，对于破碎设备的选用以及维护提出了更高的要求。

二、选矿破碎作业

经过大量的实践研究证明，降低矿物原料的破碎粒度是破碎作业实现增产、降耗以及节能的重要途径，也就是我们国内矿业领域一直在讲的“多碎少磨”。破碎作业在整个选矿流程中的作用主要是体现在三个方面：一是满足分选机械对入选物料最大入选粒度的要求；二是满足有用矿物与脉石的解离要求；三是满足用户对选后产品粒度的要求。归根结底，破碎作业的作用是满足各方面对矿石原料破碎粒度的要求。开采作业开采出的大块矿石，通常需要经过粗碎、中碎和细碎三个阶段来达到所要求的粒度，而每段破碎都会产生一个破碎比，破碎比即物料破碎前的平均粒度D与其破碎后的平均粒度d之比，即：i=D/d式中：i为破碎比，一般i=3～30。影响破碎比大小的因素有两方面，一是所选用的破碎机械，二是破碎的物料性质。破碎机械可以设计产生多种机械力，如挤压、劈裂、剪切、冲击、弯曲等，一种类型或型号破碎机可以产生两种或两种以上的机械力，根据破碎物料的不同可以选用具备不同机械力的破碎机械。对于坚硬的物料，宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，则宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。虽然物料硬度决定着物料破碎的难易程度，是选择破碎机械的主要考量之一，但却并不是唯一的指标。矿石的破碎方法，应综合多方面的要求来选择，由于破碎机械构造和作用的差异，在实际选用时，应结合矿场具体情况来考虑。

三、选矿破碎设备选用

破碎设备的类型大致可以分为鄂式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊式破碎机。不同类型的破碎机械在应用场合上有不同功用。颚式破碎机有三种型式，即简单摆动型、复杂摆动型和混合摆动型。颚式破碎机大多用来对物料进行粗破，可以说是破碎设备里的“先锋兵”，适合硬度较高物料的破碎，对于物料的含水率要求是不大于10%。颚式破碎机的优点很多，缺点也比较明显，优点是结构简单、可靠性好、适用性强、性价比高，而且制造起来比较容易、维修也比较方便。缺点是破碎不连续、效率较低，破碎比小以及由于给矿不均匀引起的颚板磨损不均匀等。圆锥破碎机分为旋回破碎机与菌形圆锥破碎机，旋回破碎机通常应用于粗碎，菌形圆锥破碎机应用于中细碎。圆锥破碎机具有生产能力大、单位能耗低的特点，而且运行状态平稳，破碎产品粒度较均匀，适于破碎各种硬度的物料，尤其是片状物料；缺点是结构复杂、检修困难、机身较大、造价高。冲击式破碎机包括锤式破碎机和反击式破碎机。锤式破碎机的型式分有立式、卧式、单转子、双转子等几种型式。该种破碎机适宜破碎脆性料，如煤歼石、页岩等，对于很坚硬的料或黏性料不适用。其对原料的含水率要求很严，一般不宜超过8%，若含水率过高易堵筛孔而不出料。锤式破碎机的优点是生产能力高、破碎比大、电耗低、机械结构简单、紧凑轻便、投资费用少、管理方便。缺點是锤子和篦条磨损快、金属消耗较大、检修时间较长。反击式破碎机是一种新型高效率的碎矿设备，其特点是体积小、构造简单、破碎比大、能耗小、生产能力大、产品粒度均匀，并有选择性的碎矿作用。但其最大的缺点是板锤和反击板特别易磨损，尤其是破碎坚硬的矿石，磨损则更为严重，需要经常更换。辊式破碎机按辊子的数目分为单辊式和对辊式，按辊面的光滑与否分为光棍式和齿辊式。选厂常用的是双齿辊破碎机，其破碎比一般为3～15，入料粒度一般不应超过25mm，可用在生产线的中级破碎或细碎，处理中等硬度或中碎软质物料，比如煤矸石、页岩、淤泥、炉渣等原料都可用对辊机破碎。辊式破碎机主要的优点是结构简单、机体不高、紧凑轻便、造价低廉、工作可靠、调整方便、能粉碎粘湿物料；但是最大的缺点是辊子外表面易磨损，磨损后造成两辊之间的间隙加大，进而不能保证出料粒度要求。

四、破碎设备的维护

破碎机械作业强度大、连续时间长，设备的维护工作对于破碎机械的寿命来说，就显得十分重要。

4.1破碎机械的作业维护。机械设备的保养对于其性能的发挥、功能的完整具有重要的作用。在生产中，应尽量避免铁件等异物或是不易破碎的物件带入机内，以免损坏机件；设备每次启动，应在正常运转三分钟，确认无异常情况再进行给矿作业；破碎机停机时，需待停止给矿且破碎腔内确认无残存矿石后方可停机；破碎机工作时发生异常响动，应及时停机检查，查明原因并处理妥当后才能继续作业。

4.2加强设备润滑管理。轴承是破碎机机械结构当中的核心部件，没有了轴承或是轴承出现问题，破碎设备也就无法进行正常的物料破碎作业。破碎机械作业强度大，持续时间长，工作环境又往往比较恶劣，轴承较容易出现生锈以及润滑油减少的现象，因此，加强破碎设备的润滑管理是进行破碎设备维护的重要工作内容。破碎设备一般不属于特殊设备，自动润滑系统价格不菲，不是必要的安装选项，但对于破碎机械，企业一般的润滑保养措施，即“五定”要求：定人、定点、定期、定质、定量，还是要严格执行的，只有严格进行设备的润滑管理，才能确保设备正常工作，降低成本，提高使用寿命。

4.3做好破碎设备的检修配套工作。首先，做好破碎设备定期的大中修理。根据企业生产计划与设备规程要求，合理安排大中修计划。做到维护、修理、改进相结合，杜绝设备隐患，促进设备性能的优化。其次，要注意掌握备件的合理库存，防止易损件的不足影响整个生产进度。再次，要提高备件自给率。加大旧件再用力度，充分发挥自制备能力，从根本上解决备件自给的问题。

五、结束语

作为选矿设备的重要组成部分，破碎机械的发展也十分迅速，近年来很多新型的破碎机械不断涌现，如水冲式圆锥破碎机、惯性圆锥破碎机、高压辊磨机等，为选矿破碎机械的选用提供了更多的选择。随着国家对企业节能降耗要求的不断提高，“多碎少磨”这一提高能效的思路也将深入执行下去，破碎机械的降耗、节能作用在选矿工艺中将会更加重要，势必会对破碎机械设备的研制产生重要的影响。