基于实践应用的MP800 圆锥破碎机的生产调试*

许广明，王志勃，毕艳茹，范思民，赵冬，周立峰，韦文杰

（1.鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司，辽宁鞍山 114043；2.江苏电子信息职业学院，江苏淮安 223003）

0 引言

某矿业公司生产方式为大型露天开采，设计采用移动坑线开拓，缓帮采矿、陡帮剥离的采矿方法，设计矿石生产能力1 000 万吨／年。设计原矿处理能力800 万吨／年，破碎工艺流程和设备一定，破碎作业是选矿工艺过程中的一个重要环节之一。破碎作业的好坏直接影响整个选矿厂经济效益及生产技术指标。影响破碎生产过程主要因素是矿石粒度变化、设备技术状况及设备操作［1］。破碎系统产品是决定选矿工艺指标运行稳定，也是采选矿生产瓶颈，其破碎系统是连接采场和选场的生产环节，生产任务为将0～300 mm的粗破矿石破碎为0～12 mm的矿石并运送到磨矿作业缓冲仓［2］，其生产运行状态直接影响到采场生产运行和选别车间生产运行。由于原矿产量增加至1 000 万吨，原有HP800圆锥破碎机设备技术状况下降，且破碎设备原设计部分结构不能满足现实生产需求。目前的情况是：（1）基于扩大生产的需要，由于采场生产规模不断扩大，矿石生产量增加，矿石性质不断变化矿石硬度、结晶粒度种类发生变化，硬度大粒度粗，结晶粒度变细［3］，给破碎设备带来影响；（2）基于破碎设备运行时间长，破碎设备技术性能下降的需要；（3）基于破碎设备的技术性能下降，设备故障检修频次上升的问题，引发破碎设备故障频发，造成备件消耗，而且检修时间延长，增加工人的劳动强度。

MP800破碎机具有破碎比大、效率高和产品粒度均匀等特点［4］，广泛应用于矿山选厂中细破系统。因此本文将原有细破碎机HP800圆锥破碎机改为新型MP800 圆锥破碎机，以满足选矿系统供矿需求，确保选矿生产的顺利进行，保证粒度质量、供矿量。

1 矿石性质及自然条件

1.1 矿石性质

该矿业公司包括采场和选厂两大部分，采场分东沟和哑巴岭两个采区，为大型露天开采，设计采用移动坑线开拓，缓帮采矿、陡帮剥离的采矿方法，设计矿石生产能力1 000 万吨／年。选矿厂选矿工艺采用三段一闭路破碎、阶段磨矿、粗细分选、重选-强磁-阴离子反浮选工艺流程，设计原矿处理能力800万吨／年，处理矿石主要为：铁矿床属鞍山式贫铁矿床，矿石主要矿物成分为赤铁石英岩、磁铁石英岩、假像赤铁石英岩，矿石具有明显的条带状构造，矿石为黑白相间的条带状构造。白色主要由石英组成，带宽度一般小于2 mm；黑色主要由铁矿物组成，带宽度一般小于1 mm。属于较硬矿石，可碎性差，破碎机生产率较低。矿石硬度f ＝14 以上，矿石水分含量：（5%，比重3.23～3.51 t／m3；岩石硬度系数f ＝2～16，比重2.47～2.80 t／m3。矿体长4 263 m，厚度为145～293 m，平均199 m。其中工业矿体厚度一般为99～222 m，平均160 m。矿体延伸很大，由地表至-638 m均见矿。走向约145°～165°，倾向北东，少数倾向南西，倾角大于80°，近于直立。

1.2 自然条件

年平均温度：12.9 ℃，历史最高温度：38 ℃，历史最低温度：-35.6 ℃，夏季相对湿度：62%，基本风压：0.45 kN／m2，年平均降雨量：720～734 mm，海拔高度：小于1 000 m，地震烈度：7度。

2 破碎工艺流程

该矿业公司包括采场和选厂两大部分，采场分东沟和哑巴岭两个采区，选矿厂的选矿工艺流程依据“多破少磨”的原则，采用“三段一闭路破碎、阶段磨矿、粗细分选，重选-强磁-阴离子反浮选”［5］工艺流程，该破碎系统现有主要操作设备粗破旋回圆锥破碎机2台，中破破碎机采用的是H8800 圆锥破碎机2台、细破破碎机H8800圆锥破碎机2台、细破破碎机MP800圆锥破碎机2 台，2YK2460 筛分机12 台，主体皮带运输机12条，分配及中储矿仓各设置卸料车4 台，给矿皮带24条，原设计年原矿处理量800万吨。图1 所示为破碎系统生产工艺流程。

图1 破碎系统生产工艺流程

3 MP800 圆锥破碎机技术性能

3.1 MP800 圆锥破碎机工作原理

圆锥破碎机工作时，电动机旋转通过小勾轮带动传送三角带带动大勾轮、联轴器转动，动力通过传动轴和圆锥部在偏心套的迫动下绕一固定主轴作旋摆运动，从而使圆锥破碎机的破碎壁时而靠近又时而离开固装在调整套上的轧白壁表面，使矿石在破碎腔内不断受到冲击［6］，挤压和弯曲作用而实现矿石的破碎。动锥靠近定锥时挤压将矿物破碎，动锥离开定锥时，小于排矿口矿物靠重力下落排除。图2所示为MP800圆锥破碎机外形，图3所示为MP800圆锥破碎机内部结构图，图4所示为MP800圆锥破碎机生产现场。

图2 MP800 圆锥破碎机外形

图3 MP800 圆锥破碎机内部结构

图4 MP800 圆锥破碎机生产现场

3.2 MP800 圆锥破碎机与HP800 圆锥破碎机技术性能对比

MP800与HP800圆锥破碎机技术性能对比如表1所示。

表1 MP800 与HP800 圆锥破碎机技术性能对比

3.3 MP800 圆锥破碎机与HP800 圆锥破碎机结构对比

MP800 圆锥破碎机水平轴马鞍进行了改进后，使用周期提高6 个月，改进后的水平轴马鞍4能够消除矿石对机架内法兰面冲击磨损［7］，减少维护量，降低检修停机次数，作业率大幅度提升，能够提高系统作业效率，有效地保护机架内法兰面。

MP800圆锥破碎机采用了新型带有选装的离合器式防旋转装置的的球面瓦架总成［8］，有效降低动锥空转转速，防止破碎机空转飞锥产生研轴研套等事故发生，降低备件消耗，单位成本降低，提高设备运维的稳定性、可靠性。

MP800 圆锥破碎机主机架采用与基础固定式安装，使其更加稳定。改变HP800 圆锥破碎机主机架与基础柔性安装方式［9］，减少主机架颤动、震动，降低振动产生故障，保持主机架平稳运行。

MP800 圆锥破碎机采用三角带传动，改变HP800 圆锥破碎机直联水平轴产生同轴度不容易调整的问题［10］，增加检修时间，影响系统作业。避免水平轴窜动冲击联轴器，造成联轴器损坏，延长备件使用寿命，可减少故障影响。

MP800 圆锥破碎机采用圆形给矿漏斗动锥分料盘采用平顶结构［11］，改变HP800圆锥破碎机圆顶分矿器分矿不均，单侧下矿，降低衬板使用寿命，功率过高，排矿口放大等问题实现均匀挤满布矿。

4 MP800 圆锥破碎机性能指标

4.1 取样方式

在稳定生产条件下，MP800 圆锥破碎机分别对衬板使用不同使用周期时间段，采取运行稳定可靠时，带矿紧急停止方式将系统停车，停止后在排矿皮带上进行取样［12］，每次在带式输送机上取1 m 长的物料作为试样，如图5所示为取样示意图。

图5 取样示意图

产量将按下式计算：

式中：W为试样单位质量，kg／m；S 为带速，m／min；Q 为产量，t／h。

4.2 MP800 圆锥破碎机性能测试数据

4.2.1 衬板初期

MP800排料测试数据—衬板初期，破碎机调试参数如表2所示，初期破碎机性能指标如表3所示。

表2 初期破碎机调试参数r

表3 初期破碎机性能指标

衬板初期实验取样结果：取样质量116.4 kg，根据皮带速度计算，破碎机的实际通过量为838.1 t／h；-12 m粒级含量为67.5%，产量为565.7 t／h。

4.2.2 衬板中期

MP800圆锥破碎机排料测试数据—衬板中期，破碎机调试参数如表4所示，破碎机性能指标如表5所示。

表4 破碎机调试参数

表5 破碎机性能指标

衬板中期，破碎机的实际通过量为719.1 t／h；-12 mm 粒级含量为69.2%，产量为497.6 t／h。

4.2.3 衬板末期

MP800圆锥破碎机排料测试数据—衬板末期，破碎机调试参数如表6所示，破碎机性能指标如表7所示。

表6 破碎机调试参数

表7 破碎机性能指标

衬板末期，破碎机的实际通过量为700.1 t／h；-12 mm 粒级含量为67.6%，产量为473.3 t／h。

4.2.4 MP800性能考核数据汇总

经过对MP800 圆锥破碎机性能测试，得出破碎机性能数据指标，如表8所示。

表8 破碎机性能指标

在衬板的初期、中期和末期，均满足系统作业需求，提高了系统通过量20%，单台MP800圆锥破碎机通过量达到了680～720 t／h，破碎机排矿粒度小于12 mm含量占67%～71%，系统循环负荷由201%降至165%，缩短供矿时间，提高了单位时间供矿量，降低了系统备件消耗，减少能源消耗。

5 结束语

MP800 圆锥破碎机台时能力平均为752.4 t／h，排矿中-12 mm 矿石含量平均为68.1%。更换2 台MP800 细破机后，细破系统破矿能力提高36.4%、破矿效率提高77.5%，使得破碎系统能力得到大幅度提高。经过3 个月的调试，两台MP800圆锥破碎机与破碎系统已经完美结合，破碎供球磨机U型矿仓满仓率从45%提高到75%以上，破碎系统返矿量显著减少，降低系统循环负荷量40%，降低循环压力，提高破矿效率，减少系统供矿时间，提高了碎矿产品质量及产量，节约能耗，降低碎矿系统单位成本，为选矿系统稳定高效运行增产奠定坚实基础。具有较高的推广价值。