SSC大处理能力分级破碎机的推广及产业化应用

一、成果名称与技术类型
1．成果名称：SSC大处理能力分级破碎机的推广及产业化应用
2．技术类型：煤炭机械工程技术领域
二、技术简介
1．技术原理
   分级破碎是近些年来出现的一种新型的破碎技术，它完全不同于传统齿辊式破碎机靠撞击和挤压来破碎物料，而是充分利用岩石、煤炭、焦炭等大部分岩矿物料的强度特性(即抗压强度>抗剪强度>抗拉强度，见表1），利用剪切和拉伸的共同作用来实现物料的破碎，它是一种采用高扭矩、低齿辊转速和截齿形状来得到特定的产品粒度，并且使过粉碎达到最小的一种先进破碎技术。
   分级破碎机的主要工作部件为两个平行安装的破碎辊，每个破碎辊沿轴向布置一定数量的破碎齿（齿板）,根据破碎物料性质及参数的不同而向内、外旋转，物料或是在相互垂直应力下被拉裂，或是在剪切力的作用下产生滑移，或是在两者的共同作用下破碎。它主要是通过对物料的剪切、刺破、劈裂等作用实现破碎的目的。分级破碎机的破碎齿型及其布置形式是根据实际要求而特殊设计的，大块物料被一次性啮入，入料中小于要求粒级的部分会直接通过破碎腔而不会遭到二次破碎；另外，分级破碎机的转速很低，降低了破碎过程破碎齿对物料进行刮削的几率，直接减少了产品中粉尘的含量。

 

 

 

   上述的破碎机理，不仅提高了设备的处理能力、降低了物料的过粉碎、节约了破碎能耗，而且破碎过程中对物料没有剧烈的冲击、摔打等作用，不但降低了破碎直接造成的块率损失，且经过破碎后的物料内隐藏的裂隙及残余应力也相应较小，降低了后续储运、加工过程中二次破碎的几率，从而全方位的保证了产品的成块率及粉尘的低排放。

 

2．技术特点
（1）严格保证产品粒度。既保证产品的粒度要求又避免过粉碎是分级破碎机的核心特点。分级破碎机采用固定齿辊中心距对物料进行强行破碎，根据物料不同的解离特性、给（出）料粒度而对齿型及齿辊的结构尺寸进行设计，优化产品通过的空间尺寸。对于不同粒度组成的入料进行选择性破碎,符合粒度要求的物料直接通过，只对大于要求粒度的物料进行破碎，所得产品全部满足粒度要求。
（2）具有破碎与筛分的双重功效。传统破碎机与分级破碎流程的对比如图1所示，与传统破碎机相比，分级破碎机减少了筛分环节，简化了生产流程，在一定条件下可单独完成筛分、破碎作业，二无需再配备筛分及手选设备，既简化了系统，又节省了设备、土建和后续的人工及配件费用，相当于一台设备取代了传统流程中的原煤准备车间。
                     图1 传统破碎与分级破碎流程的对比
（3）产品过粉碎率低、粉尘少，破碎能耗低、处理能力大。物料是在低转速、高扭距所产生的剪切力和拉力作用下被破碎的，且优化设计的破碎齿螺旋布置在齿辊上，两辊相对运动犹如旋转的格筛，符合粒度要求的物料直接通过，只对大于粒度要求的物料进行破碎，避免了物料的掺杂破碎，所以具有极低的过粉碎率，产生粉尘量小。可根据物料不同的粒度组成及破碎比，选择破碎辊的旋转方向，增加破碎物料通道，因而具有较大的处理能力。
（4）产品粒度可调。国内首创实现保证产品粒度前提下的刚性可调，可根据用户产品粒度的需求方便快捷的调整，保证在任一需求粒度下的刚性破碎。
（5）仿真设计的齿辊布置保证了布料的均匀，防止齿辊局部磨损。破碎辊布置形式采用计算机仿真设计，它不仅能保证连续给料的破碎过程，而且能实现均衡的物料分配，从而使物料能够在整个破碎辊长度范围内均匀破碎，避免只在给料位置破碎，造成堵塞和局部磨损。
（6）整机高度低、无振动。齿辊采用低转速，且没有激振源，同时采用高强度的整体轴承座和机架，故设备运行时振动小，无需特殊的土建基础。整机高度低，可有效降低厂房高度，有利于工艺布置。
三、应用效果
1．总体应用情况
   唐山研究院分级破碎机自2004年研制成功至今已累计推广600余台，成功应用于煤炭、电力、非金属矿、冶金等行业。在其基础上的二次开发的大处理能力分级破碎机项目执行过程中，研究成果及时应用到产品，目前已成功应用200余台，取得了良好的使用效果，各项工艺指标先进，并为用户带来可观的经济效益，可完全替代同类进口产品，价格是其1/2~2/3, 为分院创造上1.5亿元产值，占到大型分级破碎机国内市场的很大份额，成为煤炭破碎设备的名牌产品。
2．经济效益和社会效益
   本项目属洁净煤技术领域，对保护生态环境、节约资源、实现可持续发展具有重要的战略意义；对提高煤炭企业经济效益具有明显的现实作用；可以带动提高相关设备制造业水平，推动选煤机械制造业的技术进步，并可应对经济全球化的挑战，提高国家和地区的财政收入及就业率等。具体如下：
1 节省了大量设备及基建投资。使用分级破碎机后传统的破碎闭路系统变为开路系统，以前由两层厂房，六、七台设备才能完成的任务，现只需由一台分级破碎机即可顺利完成，为现场节省了大量的基建及设备投资以及相应的维护、维修费用。
2 过粉碎低，可使我国有限的煤炭能源得到了充分的利用，末煤量大幅度减少，在节省煤泥水处理成本的同时，减少了环境污染。
3 设备运转可靠，故障率低，大幅降低了设备维护、维修时间，降低了工人劳动强度。
4节能降耗，运转噪音低于76dB，改善了恶劣的工作环境。
5 用于矸石破碎的设备直接将工业废弃物变废为宝，通过再开发的设备还可应用于城市垃圾处理等环保领域。
3．应用实例
   大处理能力分级破碎机已广泛应用于神华、开滦、晋城、阳泉、新疆、淮南、徐州、贵州、鹤岗、阜新、云南、四川、山东、陕西、太原、乌海、包钢、邯郸、张家口、宁煤、伊泰、鲁能等各大厂矿企业。
四、推广应用前景
    本成果工艺指标先进，可完全替代同类进口产品，价格是其1/2~2/3,可应用于煤炭、焦炭、铝钒土矿、石膏、烧结矿、固体废弃物等中硬以下物料的破碎作业，可广泛应用于煤炭、化工、电力、冶金、非金属矿、环保等行业，适用范围广泛，具有广阔的应用前景。