程潮鐵礦是全國(guó)大型地下黑色金屬礦山之一，是武鋼集團(tuán)公司主要的優(yōu)質(zhì)自產(chǎn)礦石基地。近年來，隨著生產(chǎn)的快速發(fā)展，2001年7月至2002年3月，該礦對(duì)選廠進(jìn)行了大規(guī)模的改造，引進(jìn)了HP500圓錐破碎機(jī)3臺(tái)，取代了PYB、PYD +2100圓錐破碎機(jī)，形成了年處理原礦石280萬t、生產(chǎn)鐵精礦120萬t的生產(chǎn)規(guī)模。
1 、HP500圓錐破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)與工作原理
該機(jī)是由6個(gè)“過鐵”釋放液壓缸、8個(gè)鎖緊液壓缸組成的多缸液壓圓錐破碎機(jī)。主要結(jié)構(gòu)有水平軸、大小傘齒輪、主軸、偏心套、球面瓦架、球面瓦、動(dòng)錐總成、定錐總成、調(diào)整環(huán)、主機(jī)架等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能自動(dòng)調(diào)節(jié)排礦口的大小。
高壓電機(jī)拖動(dòng)水平軸運(yùn)轉(zhuǎn)，水平軸端部的小齒輪驅(qū)動(dòng)裝于偏心套法蘭上的大齒輪，大齒輪帶動(dòng)偏心套圍繞主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)錐球面軸承坐在主軸頂部的球面瓦凹面上，而動(dòng)錐下襯套則套在偏心套上。在偏心套的偏心或旋回運(yùn)動(dòng)過程中，借助動(dòng)錐襯套與偏心套間的接觸來驅(qū)動(dòng)動(dòng)錐。當(dāng)動(dòng)錐靠近定錐時(shí)則礦石處于被擠壓和破碎過程，而動(dòng)錐的另一面離開定錐。此時(shí)，碎礦靠自重從兩錐體底部排出。
2、使用初期存在的主要問題
2002年3月10日HP500破碎機(jī)安裝調(diào)試完畢投入生產(chǎn)后，因生產(chǎn)工藝、輔助設(shè)施及其他客觀因素的影響制約，半年時(shí)間內(nèi)，HP500破碎機(jī)并沒有發(fā)揮出生產(chǎn)高性能特點(diǎn)。其設(shè)備經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和破碎產(chǎn)品質(zhì)量沒有超越原來的PYB( D)型+2100圓錐破碎機(jī)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，以破碎機(jī)為核心的破碎系統(tǒng)主要存在以下幾個(gè)問題。
(1)破碎機(jī)給料偏稀、給料不均勻，沒有實(shí)現(xiàn)料位高出分料頭300mm的料腔擠滿給礦，造成破碎機(jī)襯板異常磨損，故障率高。
(2)破碎機(jī)“過鐵”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅設(shè)備的正常運(yùn)行。
(3)破碎機(jī)破碎作業(yè)時(shí)存在“研磨破碎”等多種破碎方式，破碎機(jī)循環(huán)負(fù)荷大、能耗高，嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能。
3、技術(shù)改造的內(nèi)容
(1)破碎機(jī)正常化的實(shí)現(xiàn)。2002年4月至9月，為技術(shù)改造的第一階段，重點(diǎn)對(duì)破碎機(jī)的給料部分進(jìn)行了改造。將破碎機(jī)的給料漏斗進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，在漏斗底部焊接1個(gè)規(guī)格一定的套筒，實(shí)現(xiàn)料流對(duì)準(zhǔn)破碎機(jī)分料盤360。均勻給礦，消除給料偏析現(xiàn)象（圖1）。嚴(yán)格控制+300 mm的大塊進(jìn)入中碎機(jī)，均衡組織生產(chǎn)。將650 mm寬的4條細(xì)碎給料皮帶改為800 mm，適當(dāng)調(diào)大細(xì)碎礦倉(cāng)排料口（閘門控制），加大給礦量；2臺(tái)R1406SE -G雙層振動(dòng)篩聯(lián)鎖為1組，同時(shí)對(duì)1臺(tái)細(xì)碎機(jī)給料。實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)給料料流穩(wěn)定、料腔擠滿給礦（2臺(tái)細(xì)碎機(jī)已經(jīng)徹底實(shí)現(xiàn)，中碎機(jī)狀況有明顯改進(jìn)），破碎時(shí)“研磨”現(xiàn)象大大減少，形成以層層“擠壓破碎”為主、“折斷破碎”為輔的破碎方式。在中碎機(jī)給料皮帶、細(xì)碎機(jī)4條給料皮帶上分別安裝磁性礦石金屬探測(cè)器，進(jìn)行人工撿鐵，破碎機(jī)“過鐵”現(xiàn)象基本消除。
通過上述技術(shù)改造，同時(shí)制訂相關(guān)管理制度加強(qiáng)破碎機(jī)的點(diǎn)檢維護(hù)、使用操作。從2002年10月份起，3臺(tái)破碎機(jī)運(yùn)行狀況基本上正常，為生產(chǎn)提供了合格的產(chǎn)品。
(2)破碎機(jī)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。2003年隨著該礦球團(tuán)廠的建成投產(chǎn)，為了給球團(tuán)廠提供合格的足量的鐵精礦原料，公司和礦對(duì)于選廠的破碎與磨礦工藝控制提出了更高的要求，破碎系統(tǒng)方面，配套先進(jìn)的控制系統(tǒng)，改變舊式的手動(dòng)給礦調(diào)節(jié)方法，充分發(fā)揮破碎機(jī)的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)兩段破碎之間的負(fù)荷平衡，有效保證重要工藝參數(shù)。2002年12月至2003年10月，為技術(shù)改造的第二階段，重點(diǎn)對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化改造。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)3臺(tái)破碎機(jī)完成了自動(dòng)給礦控制：自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)了破碎機(jī)機(jī)腔料位、電機(jī)電流、給礦量、油溫油壓等關(guān)鍵參數(shù)，同時(shí)改善中碎和細(xì)碎給礦系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段并加以自動(dòng)控制，使破碎機(jī)處于最佳安全運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)控制的控制框圖見圖1、2。
當(dāng)料位計(jì)處于維護(hù)或出現(xiàn)故障時(shí)，以破碎機(jī)電流作為控制目標(biāo)，保證負(fù)荷電流在額定電流的80%左右；在中碎控制中采用先進(jìn)的變頻技術(shù)，在細(xì)碎控制中引入電動(dòng)液壓設(shè)備取代以前人工閘門，使得中、細(xì)碎給礦調(diào)節(jié)手段先進(jìn)，操作簡(jiǎn)便、靈活，人工只需在集控計(jì)算機(jī)上修改控制目標(biāo)，自動(dòng)化系統(tǒng)即可自行完成調(diào)節(jié)功能，自動(dòng)適應(yīng)生產(chǎn)要求的變化，設(shè)備達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，降低損耗，進(jìn)而提高整體運(yùn)行效率。
(3)技術(shù)改造效果，前后兩次對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，目前中碎機(jī)臺(tái)時(shí)處理量比2002年提高33.48%，達(dá)到569. 76 t；細(xì)碎機(jī)臺(tái)時(shí)處理量比2002年提高13. 54%達(dá)到182.17 t，入磨粒度-11 mm占95%以上，實(shí)現(xiàn)了多碎少磨。
4、生產(chǎn)運(yùn)行情況
(1) HP500圓錐破碎機(jī)自2002年投入運(yùn)行后，隨著不斷地技術(shù)改造，原礦處理量增加，一段磨礦鋼球消耗逐年下降，產(chǎn)品入磨粒度- 11 mm及以下含量逐年增加。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。
(2) HP500圓錐破碎機(jī)備件消耗及故障率統(tǒng)計(jì)，見表2。
從表2可知，2002年9月份破碎機(jī)第一階段技術(shù)改造完成之前，故障率高，主要消耗備件包括因管理缺陷造成燒損的銅套2件及快速磨損的動(dòng)、定錐襯板。2003年備件消耗基本上全是動(dòng)、定錐襯板。2004年除中碎機(jī)更換大傘齒輪1件外，其余全為襯板。襯板使用壽命逐年提高，故障率逐年下降。
5、結(jié) 論
(1) HP500圓錐破碎機(jī)經(jīng)過不斷技術(shù)改造，不僅大大提高了生產(chǎn)能力和產(chǎn)量，而且操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
(2) HP500圓錐破碎機(jī)投入運(yùn)行正常生產(chǎn)后，入磨產(chǎn)品性能均勻、細(xì)顆粒增多，使一段磨機(jī)電量、鋼球單耗明顯降低，年效益600萬元以上。
