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1、前言
    目前某鉬礦露天開采最大塊度為500～1 200mm，井下開采最大塊度為300—750mm，礦石中有用礦物粒度一般都以毫米計，兩者大小差距懸殊。減小礦石粒度是選礦廠的首要任務，而粗碎是減小礦石粒度第一步，通常粗碎作業把礦石破碎到200—300mm。粗碎站是進行粗碎作業的場所，設計的合理與否直接關系到今后生產的穩定。
    某大型礦山選礦廠設計于20世紀70年代，80年代建成投產。經多次技術改造后已達20 000Ud生產規模。礦山為進一步提高企業經濟效益，確定對原選礦廠進行技術升級改造。通過新建一條10 000t/d生產線，使選礦廠能力提高到30 000Ud。為了盡可能減少投資，縮短工期，需對現有粗碎站進行技術改造，主要改造內容為更換1臺旋回破碎機滿足擴產后的生產需要。
2、粗碎設備選擇
    粗碎站改造的關鍵是更換粗碎設備，現國內外大型礦山的粗碎設備多選用旋回破碎機。20 000t/d舊系統有2臺旋回破碎機，一臺是機械式旋回破碎機，型號為PX 1200/180，安裝于80年代初；另一臺是液壓式旋回破碎機，型號為PYZ 1200/160，安裝于90年代末。舊系統正常生產只需一臺工作，另一臺作為備用。由于新建10 000t/d生產線，此兩臺旋回破碎機單機工作不再能滿足生產需要，因此，粗碎設備的更換選型成為改造的第一步。
    對現有2臺旋回破碎機進行分析對比，PX 1200/180破碎機屬于機械式旋回破碎機；PYZ 1200/160破碎機屬于液壓旋回破碎機。液壓式旋回破碎機比機械式旋回破碎機具有以下方面的優勢：排礦口調整方便，可在保證產品粒度的條件下隨時調整，不影響生產；破碎機過鐵保護處理方式簡單，易操作，保險裝置可靠性好；機件承載情況好。其次，考慮PX 1200/180破碎機已經使用近30年，設備經多年使用和維修主要部件已老化。因此，應更換PX 1200/180機械式旋回破碎機。液壓旋回破碎機主要由沈陽北方重工集團和國外的美卓、山特維克以及富勒史密斯等公司生產。國產旋回破碎機是80年代引進國外技術發展起來的，屬于第二代技術。國外的旋回破碎機已經應用第三代技術，在機械強度、運轉速度、功率等方面進行了多項改進。主要體現在：增加超級橫梁，采用整體鍛造主軸和動錐總成，采用主軸護套，采用平衡設計等。
    此次改造原則是提高生產能力、更新生產技術、提高經濟效益，確保穩定生產。通過對比機械式和液壓式旋回破碎機、國內外旋回的優缺點，經過計算，選用1臺MK-Ⅱ42-65旋回破碎機更換PX 1200/180機械式旋回破碎機。該旋回破碎機處理能力為1 800t/h，能夠滿足30 000t/d選廠的需要。
3、設備更換
    MK-Ⅱ42-65旋回破碎機和要更換的PX 1200/180旋回破碎機是兩類完全不同的設備，在外形、使用和維修等方面都存在差異。為確保不影響生產，須對兩臺設備進行詳細對比分析，采取有效措施指導設計、施工和安裝。兩臺破碎機主要差異如下。
    (1)外形尺寸、基礎差異。如圖1所示，新旋回破碎機小巧簡單，高度比原破碎機低1166mm。基礎不同，如圖2所示，新旋回破碎機的地腳螺栓為長方形、在長度和寬度方向都比原破碎機長，分別長367mm和88mm。為了利用原有粗碎站的結構，減少施工難度和時間，確定采用“上補下墊”方法進行設計和施工。“上補”是從上部補做一個鋼受料漏斗，高度366mm；“下墊”是下部增加旋回破碎機轉換鋼底座，高度800mm，彌補了兩臺破碎機的高度差距。同時通過增加轉換鋼底座可利用原有地腳螺栓，減少施工難度，節約施工時間。另外，需增高電機混凝土基礎確保電機和旋回破碎機的連接。
(2)傳動方式、潤滑冷卻方式不同。原破碎機采用三角皮帶傳動，新破碎機為聯軸器直聯傳動方式。設計安裝時廢棄原有設備基礎，在直聯電機相應位置增補鋼梁，澆注混凝土基礎。原破碎機潤滑站冷卻采用水冷，新破碎機的潤滑站采用風冷，且潤滑站大，占用空間大。在確保利用原有基礎的情況下，應用原有孔洞連接各個潤滑管路出口。
    (3)主要檢修件不同。原破碎機為機械式，主要檢修件為動錐。新設備為液壓式，除動錐外液壓缸也是主要檢修部件。液壓缸的檢修成為實施更換設備的一個難點。根據現場實際情況，設計在粗碎站- 5.00m平臺增開檢修門，底部鋪設活動鋼軌，采用液壓缸檢修小車等多項措施，為新設備的更換和后期檢修創造條件。通過采用檢修小車和活動軌道的檢修方式，降低了勞動強度，提高了檢修效率。
4、新舊系統供礦
    更換旋回破碎機后能滿足選廠30000t/d的生產需求。如何實現1臺旋回破碎機工作向新、舊兩系統供礦成為改造關鍵。重點對兩個方案進行了論證，一是改造預先篩分廠房礦倉；二是改造粗碎產品皮帶給礦機。改造預先篩分廠房需要增加礦倉，同時由于受已有廠房限制，增加的礦倉有效容積小、分礦易偏析、實施工程量大，影響舊系統生產。改造粗碎產品皮帶給礦機，粗碎站主體結構不變，只需更換部分設備，實施簡單，易操作，工程量小。
    改造粗碎產品皮帶給礦機方案是把原破碎產品4臺皮帶給礦機改為3臺皮帶給礦機，其中2#皮帶給礦機設計為可逆皮帶給礦機，能實現向2臺帶式輸送機供礦（輸送礦石至預先篩分廠房）。預先篩分廠房4臺棒條篩分成2組，分別供給新、舊兩系統。此方案實施只需要利用選礦廠大修時間就能完成。
    此方案在實施過程中2#可逆皮帶給礦機出現如下問題：①當2#可逆皮帶給礦機逆轉時，螺旋拉緊裝置的張緊力不夠引起皮帶打滑；②單電機驅動力不足，當2#可逆皮帶給礦機逆轉時操作不方便影響運行；③當2#可逆皮帶給礦機逆轉時，導致另一破碎機礦倉內礦石運輸阻力大。針對以上情況對2#可逆皮帶給礦機進行了特殊設計，一是改螺旋拉緊裝置為垂直拉緊裝置；二是采用雙電機驅動和雙排滾子鏈聯軸器配套作業，確保逆轉時尾部驅動器與皮帶給礦機脫開；三是增設變頻器調整給礦速度保證供礦；四是采用重型液壓平板閘門控制礦倉下料口，當破碎機不工作時礦倉重型液壓平板閘門關閉。
5、結語
    大型礦山粗碎站改造是一個復雜工程，不能影響舊系統生產。本文從設備選擇、更換設備、新舊系統供礦3個方面進行了詳細分析。通過對比，選擇1臺MK-Ⅱ42-65旋回破碎機更換1臺PX1200/180機械式旋回破碎機；采用“上補下墊”即增加受料漏斗、增設設備轉換底座等有效措施為設備更換節約時間；采用改造粗碎產品皮帶給礦機等一系列有效措施順利實現新舊兩個系統供礦。該礦山粗碎站改造順利完成，達到預期效果。此次改造在確保生產的情況下，花費盡可能少的時間完成，為今后生產提供了保證，為企業經濟效益提高提供了支持。與此同時，此次粗碎站改造為類似礦山粗碎站改造提供了經驗。

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