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优化WH1660单缸圆锥破腔型提高铁矿石破碎细粒级含量

         WH1660单缸圆锥破碎机概述
         WH1660单缸圆锥破碎机独特于其它圆锥破碎机的是,其排矿口的大小受ASR 给料口系统自动调整,而且当固定衬板及动锥衬板发生磨损以后,该机能提供排矿间隙的补偿机理,因此在理论上,其排矿间隙在工作状态中都一直保持恒定不变,上海巍立某铁矿选矿厂客户购置了两台WH1660单缸圆锥破碎机,用于铁矿生产工艺中的细碎作业。
 
         WH1660单缸圆锥破碎机在应用过程中发现存在的主要问题
         WH1660单缸圆锥破碎机用于该厂选矿的细碎作业,在投产之后,其使用效果表现良好,能够达到-12mm 粒度的细碎产品占71% 左右的原机设计要求,同时也能满足该厂对细碎生产的指标要求。然而,近期,该细碎生产的指标一直维持在-12mm 粒度的细碎产品占68% 水平左右,这个问题引起了上海巍立的高度重视,我们立刻成立了解决方案小组,针对细碎生产指标持续异常的现象进行探讨、分析和研究,期望能尽快获得解决问题的办法。
 
WH1660单缸圆锥破碎机用于铁矿石的破碎
WH1660单缸圆锥破碎机用于铁矿石的破碎
 
        问题的分析及症结
        我们用排除法对问题进行分析。首先,我们排除了设备故障问题,因为一般来说,两台设备出现同样故障的概率很小。其次,也排除了固定衬板及动锥衬板本身的问题,因为比对图纸,两者的结构未变,经过化验,两者的材质也都没变。最后,我们将问题的落脚点归结于矿石硬度。该厂近期所使用的矿石和之前的不一样,对比前、后两者的矿石平均硬度,之前使用的矿石f=7.5,而后来使用的矿石竟高达f=12。因此,问题的症结应当在矿石平均硬度发生了较大的变化,使得WH1660单缸圆锥破碎机旧有相关结构的设计已难以适应平均硬度为f=12 的矿石细碎作业。
 
        解决方案的提出
        圆锥破碎机的腔型是决定产品细粒级含量的关键因素,我们决定针对WH1660单缸圆锥破碎机的破碎型腔进行重新设计,以使该设备能满足f=12 的平均硬度矿石的生产要求。
 
        WH1660单缸圆锥破碎机原破碎型腔及其工作原理简介
        如图a 所示,为WH1660单缸圆锥破碎机原破碎型腔的示意简图。形成破碎腔型的两个关键部件分别是固定衬板(1)及动锥衬板(2)。固定衬板的内侧曲面与动锥衬板的外侧曲面所夹的环形空间即为破碎型腔。
        在作业状态下,固定衬板(1)一直保持静止不动。动锥衬板(2)在自行绕其轴线旋转的同时,其轴线射线的射点始终与点0 重合,轴线射线本身绕着锥角为2β 的锥面在旋转摆动。在图a 所示的破碎型腔的工作瞬间,动锥衬板(2)右侧外母线与固定衬板(1)内轮廓之间所形成的放矿间隙CSS 值最小,此处两衬板之间正最大化的给予矿石以挤压和研磨;其左侧外母线与固定衬板(1)内轮廓之间形成的CSS 值最大,此处两衬板之间正最大化的进行排料。这就是破碎型腔的工作原理。
        WH1660单缸圆锥破碎机原破碎型腔与矿石硬度关系分析
        如图a 所示,破碎腔型由两部分组成,上部为弧部,下部为平行破碎带。位于弧部顶部的入料口尺寸为φ70mm,位于末端的平行破碎带的斜长为80mm。本型腔中,弧部的破碎可视为一次破碎,平行破碎带的破碎可视为二次破碎。显然,矿石硬度越高,平行破碎带的斜长就应越大,这样以来,高硬矿石的二次破碎才会越充分,进而细碎效果才会更好。然而,该设备的机体体积固定不变,若增加了平行破碎带的斜长,势必要减小弧部破碎的长度。此外,为补偿弧部的工作量,入料口的尺寸必须相应加大。因此,在研究该设备适应生产平均硬度为f=12 的细碎矿石、研制新破碎腔型时,既要权衡平行破碎带与弧部之间的矛盾性,又要兼顾入料口有适量阔张的需求,另外,也必须考虑细碎生产随之适量减产的问题,只有把三个方面的问题通盘进行考虑,研制新破碎型腔的把握性才会更大。
 

 
         适应平均硬度f=12 矿石破碎腔型研发综述
         我们解决方案小组用了半个月的时间设了三种新破碎腔型(如图b 所示,具体数值见表c)。三种破碎腔型相应的固定衬板及动锥衬板的图纸设计完成后,立刻投入了生产加工,并在三套新备件回来后,我们在连续三个衬板的使用周内,分别在平均硬度f=12 的铁矿石细碎生产中试用了这三种腔型,其相关参数及生产结果指标与WH1660单缸圆锥破碎机原破碎腔型的对照表见表c。
 
  平行带斜长
L(mm)
入料口尺寸
D(mm)
-12mm
粒度百分比
生产量情况
原腔型设计 80 φ70 71% 盈余15%
原腔型实际 80 φ70 68% 盈余10%
第一种新腔型 95 φ75 70.5% 5%
第二种新腔型 120 φ80 72% 2%
第三种新腔型 120 φ85 73.5% -3%
表c 破碎腔型相关参数及生产f=12 鉬矿石细碎生产结果指标对照表
 
        根据表c 的数据可以明显看出,在生产平均硬度f=12 的铁矿石细碎生产时,随着破碎腔型中平行破碎带斜长的加大,细碎效果越来越好,但过分加大,势必会影响细碎产量的指标要求。结合三种新型腔的使用效果,我们最终采用了第二种型腔,与它相关的固定衬板及动锥衬板的设计图分别如图d、图e 所示。
 
        结论
        综上所述,上海巍立根据适应f=12 铁矿石细碎生产的要求,研发了WH1660单缸圆锥破碎机的新腔型,解决了WH1660单缸圆锥破碎机在硬度为f=12 的铁矿石的细碎生产中碰到的难题,同时,也为同类设备用户在型腔与矿石硬度关系问题的处理上提供了一种科学的、颇有成效的解决方法。