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來源:m.dgyuenan.cn │ 發(fā)表時間:2015-12-21 10:21:16 │點(diǎn)擊量:
在水泥生產(chǎn)過程中,需要將原、燃料和熟料進(jìn)行破碎,以便于后續(xù)的運(yùn)輸和儲存,為下一道系統(tǒng)作業(yè)工序創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件。因此,在水泥工廠設(shè)計(jì)中,物料的破碎作為工藝生產(chǎn)的頭道工序,要給予足夠的重視。其中原料的破碎又是重中之重。水泥廠原料多來自露天開采的礦山,大型礦山開采的礦石尺寸可達(dá)1.5~1.8m。球磨機(jī)允許入磨粒度一般是25mm,立磨入磨粒度一般要求75mm,這樣破碎系統(tǒng)需要的破碎比在≤80的范圍內(nèi)。
生產(chǎn)水泥熟料的原料由石灰質(zhì)料、硅質(zhì)料以及其他校正料按一定的比例配合而成。原料的種類很多,成礦的條件很復(fù)雜,所以破碎系統(tǒng)的選型非常重要,力求作到系統(tǒng)簡單、設(shè)備選型正確、工作可靠、操作維修方便等。影響破碎的物料性質(zhì)主要有以下幾個方面:
它與巖石結(jié)構(gòu)(顆粒結(jié)構(gòu)、晶粒和孔隙率)、水分補(bǔ)給條件有關(guān)。致密的硬質(zhì)灰?guī)r通常只有外表水,一般小于2%,白堊的含水率可能高達(dá)20%,泥質(zhì)的松軟巖常會達(dá)到很高的含水率。
礦石的硬度是指它抵抗另一物體在外力作用下侵入的能力,常用莫氏分類法。
抗壓強(qiáng)度是物體承受壓力的標(biāo)識量,物體在壓力作用下達(dá)到破壞的極限比壓稱該物體的抗壓強(qiáng)度,是常規(guī)力學(xué)范疇的一種量標(biāo)。由于礦巖普遍存在裂紋、弱面等缺陷,在未達(dá)到破裂前應(yīng)力和應(yīng)變已經(jīng)不符合彈性條件,所以這種強(qiáng)度與巖石破碎學(xué)方面的破碎之間無直接的量的關(guān)系,也就是說抗壓強(qiáng)度相差一倍的兩種巖石,破碎所耗的功并非相差一倍,但它仍是巖石性質(zhì)的一種表征。
巖石由不同堅(jiān)固程度的礦物組成,常帶有很多弱面,外加載荷又常是動態(tài)的集中力,它研究的是在外力作用下的破碎程度和功耗等。不同的施力方式具有不同的效果,所以在工程應(yīng)用中有沖擊破碎、切削破碎、研磨破碎等破碎方式。國外常用擺錘沖擊功試驗(yàn)來測定巖石的Bond沖擊功指數(shù)。
破碎礦石時,工作介質(zhì)要受到磨損,測定礦巖對金屬的磨蝕量是選擇破碎機(jī)的重要依據(jù)。巖石的磨蝕性與它的莫氏硬度有關(guān),硬度高時磨蝕性大,當(dāng)巖石含有硬的礦物時(例如石英)磨蝕性也增大。磨蝕性還與硬礦物的晶粒粗細(xì)有關(guān),粗粒結(jié)構(gòu)的砂巖較之中細(xì)粒砂巖磨蝕性大。另一方面,破碎功指數(shù)高表明施加力的行徑長,也意味著磨蝕性的增大。一些研究表明,巖石的磨蝕量還與沖擊速度的平方成正比。
作磨蝕性試驗(yàn),最常見的是賓州粉碎機(jī)公司磨蝕性方法。物料的磨蝕性只是選擇破碎機(jī)類型的最基本的參數(shù),還要參考前面影響能力的物料的含水率、硬度、抗壓強(qiáng)度、可破碎性來選擇破碎機(jī)的規(guī)格,甚至改變破碎機(jī)的類型。
經(jīng)過對原料取樣作試驗(yàn)(尤其磨蝕性實(shí)驗(yàn))后就可以選擇機(jī)型和系統(tǒng)。水泥廠石灰石破碎機(jī)的傳統(tǒng)布置是重型板式給料機(jī)加破碎機(jī)。
近幾年市場上又出現(xiàn)了預(yù)篩分的破碎系統(tǒng),在破碎機(jī)的前面加具有輸送和篩分功能的波動輥式給料機(jī),將來料中的粒度合格的物料篩出,不再進(jìn)入破碎機(jī),這樣就可以減少破碎機(jī)的磨損;將所含泥土預(yù)先篩分出來也可以減少破碎機(jī)的堵塞,從而可以使用較小的破碎機(jī)。但是系統(tǒng)增加了一臺設(shè)備,增加了一個故障點(diǎn)和設(shè)備的維護(hù)工作量。所以此系統(tǒng)要權(quán)衡考慮才能應(yīng)用,符合下面的情況才考慮采用,如來料中的合格粒度超過一定的含量(30%),或者必須將泥料篩除后破碎機(jī)才能使用,或者為了提高礦石的品位,將品位底的細(xì)小料篩除,當(dāng)廢料排除出系統(tǒng)。
混合破碎,將粘性的粘土質(zhì)原料和石灰石一起喂入單段的破碎機(jī),而后將混合料送到預(yù)均化堆場存取。這種破碎系統(tǒng)車間設(shè)有兩個料倉,分別接受石灰石和粘土,粘土按需要的比例由板式給料機(jī)送到石灰石給料機(jī)上,再一并送進(jìn)破碎機(jī);這就要求破碎機(jī)能夠處理泥含量高的混合料,雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)最適于這種混合破碎。當(dāng)然,為了能使這套系統(tǒng)多運(yùn)轉(zhuǎn),需要對雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)以及堆場的取料機(jī)作結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化。
此外還有移動式破碎站,當(dāng)開采面離破碎站較遠(yuǎn)時,可以將破碎站整體移動或解體后搬遷到距離開采面較近的地點(diǎn),縮短運(yùn)輸距離,降低成本和危險。
通常只要石灰石不屬于很難破碎或高磨蝕性的物料,都可以采用單段破碎系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的簡化。目前主要的機(jī)型有帶一個給料輥的單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)、帶兩個給料輥的單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)和不帶給料輥的單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)以及雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī),以上機(jī)型都屬于沖擊式破碎機(jī)。
如果物料的磨蝕性很大,那就需要考慮兩段破碎系統(tǒng)。最簡單的兩段破碎系統(tǒng)由顎破(或旋回破碎機(jī))作為粗碎機(jī)和錘式中碎機(jī)組成,不帶篩分機(jī),系統(tǒng)破碎比可達(dá)1:40。
(1)當(dāng)石灰石含土量少于5%時,可選用單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī),當(dāng)破碎比合適時也可以選擇反擊式破碎機(jī)。
(2)當(dāng)石灰石含土量超過5%,且水分超過7%時應(yīng)選擇雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。
(3)當(dāng)石灰石磨蝕性高時,則應(yīng)該選用反擊式破碎機(jī),反擊式破碎機(jī)對磨蝕性礦石的適應(yīng)能力優(yōu)于錘式破碎機(jī),但對含土量和水分的適應(yīng)能力不如雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)。如果是磨蝕性很高且很難破碎的礦石,就應(yīng)該考慮兩段破碎。
(4)水泥廠若使用高水分的白堊、泥灰?guī)r為主要原料時,以上破碎方式就不適應(yīng)了,應(yīng)采用齒輥破或具有干燥功能的烘干破碎機(jī)處理。
(5)混合破碎系統(tǒng)宜選用雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。
總之,破碎系統(tǒng)以及破碎設(shè)備的選型應(yīng)根據(jù)具體項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行詳細(xì)分析,最終確定。