李裕海

(南京寶地梅山產(chǎn)城發(fā)展有限公司 礦業(yè)分公司，江蘇 南京 210041)

0 引言

寶武集團(tuán)所屬某大型鐵礦，其尾礦粉含鐵量高，對其進(jìn)行脫水處理及系列無害化處置后可用于水泥生產(chǎn)和填充塌陷區(qū)，既實現(xiàn)了對資源的綜合利用，又很好地解決了尾礦的堆存問題。

經(jīng)泥漿泵輸送過來的尾礦粉漿脫水處理一般經(jīng)過下列流程：尾礦壓濾機(jī)—刮板輸送機(jī)—濾餅破碎機(jī)—皮帶機(jī)—礦倉。

由于尾礦壓濾機(jī)是連續(xù)工作裝置，處理量大，壓制排放的濾餅含水份仍然偏高，礦粉中因加入固化劑黏度增加，而濾餅破碎機(jī)的入料瞬時處理能力不足，造成排料不暢，極易堵塞破碎機(jī)進(jìn)料口，甚至壓死皮帶機(jī)，造成設(shè)備損壞，影響正常生產(chǎn)，同時也增加了設(shè)備維護(hù)的強(qiáng)度和難度。為了解決這一難題，本文介紹一種新研制的尾礦濾餅破碎機(jī)。

1 尾礦濾餅破碎機(jī)整機(jī)及主要部件結(jié)構(gòu)

1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

圖1為一體式二級濾餅破碎機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

1-高速驅(qū)動單元；2-低速破碎輥裝置；3-基座箱體裝配；4-低速驅(qū)動單元；5-高速破碎輥裝置；6-弦齒破碎輥裝置

圖1中，不同功率的驅(qū)動電機(jī)+減速器分別組成高速驅(qū)動單元1和低速驅(qū)動單元4，各自與高速破碎輥裝置5和低速破碎輥裝置2裝配在一起；高、低速破碎輥裝置采用了星輪打擊齒片，其按相同間距交錯分布于高、低速破碎輥裝置上隨破碎輥一起旋轉(zhuǎn)，達(dá)到打擊并破碎濾餅的目的。弦齒破碎輥裝置6與高速驅(qū)動單元1通過鏈傳動相連接，高速驅(qū)動單元1在驅(qū)動高速破碎輥裝置5旋轉(zhuǎn)的同時也驅(qū)動弦齒破碎輥裝置6高速旋轉(zhuǎn)，將尾礦粉排放至基座箱體3內(nèi)部，通過其下方無擋板結(jié)構(gòu)的排料口排落至地面的礦倉內(nèi)。

1.2 主要零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖2為弦齒破碎輥裝置，其中弦形棒1選用高強(qiáng)度鋼絲，它與星輪式打擊齒片2焊接成一體，齒片間距根據(jù)粒度要求選定。

圖3為高低速破碎輥裝置用星輪式打擊齒片，其上專門設(shè)計了一個剪切后角，使刀齒對物料的剪切行程加大，能夠更好地對物料進(jìn)行充分破碎，同時改善了切入時的沖擊，使機(jī)器運(yùn)行更加平穩(wěn)。

圖3 高、低速破碎輥裝置用星輪式打擊齒片 圖4 弦齒破碎輥裝置用星輪式打擊齒片

圖4為弦齒破碎輥裝置用星輪式打擊齒片，特別選用了高強(qiáng)度板。

1-弦形棒；2-星輪式打擊齒片；3-支座

2 工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 工作原理

本機(jī)是一種一體式、具有二級破碎功能的濾餅破碎機(jī)。

如圖1所示，高速驅(qū)動單元1和低速驅(qū)動單元4同時得電啟動，各自驅(qū)動高速破碎輥裝置5和低速破碎輥裝置2，使兩者相對旋轉(zhuǎn)，通過布置于其上的高、低速破碎輥用星輪打擊齒片(見圖3)達(dá)到對壓濾機(jī)排放落下的礦粉濾餅進(jìn)行剪切破碎(即一級破碎)的目的，此時尾礦粉的粒度仍然較大，并從兩輥中間的間隙處擠壓排落至位于其正下方的高速旋轉(zhuǎn)的弦齒破碎輥裝置6上，由高強(qiáng)度鋼絲和星輪打擊齒片對尾礦粉沿水平和垂直雙向同時進(jìn)行再剪切破碎(即二級破碎)，以獲得滿足要求的粒度，破碎后的礦粉落入基座箱體3內(nèi)，經(jīng)底部無擋板結(jié)構(gòu)的排料口最后落入地面的礦倉內(nèi)。

2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

濾餅破碎機(jī)的破碎效率及破碎粒度的大小取決于破碎輥的齒形、布置方式及破碎輥的數(shù)量，技術(shù)的核心就是破碎輥裝置。目前大部分生產(chǎn)制造廠都是采用單級雙輥結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是：當(dāng)破碎粒度要求較小時排料不暢，極易堵塞排料口；若加大輥子間距雖然解決了排料問題，又使得破碎粒度偏大不能滿足下游產(chǎn)品使用要求。

針對這個相互矛盾的現(xiàn)象，本機(jī)在設(shè)計中創(chuàng)新采用了一體式二級三輥結(jié)構(gòu)，增加了一級破碎。對安裝于破碎輥上的星輪式打擊齒片進(jìn)行科學(xué)合理的配置，調(diào)整了齒片上每個齒的角度，增加齒間距離，有利于尾礦粉排放的通暢，極大地改善了礦粉堆積堵塞現(xiàn)象。第二級破碎輥采用弦齒組合的結(jié)構(gòu)形式，能夠同時沿水平和垂直雙向進(jìn)行高效破碎，保證了破碎粒度，并且可根據(jù)礦粉的濕度、黏度對驅(qū)動單元速比進(jìn)行調(diào)整，從而改善了礦粉在破碎輥上的粘連板結(jié)現(xiàn)象，更加精準(zhǔn)地控制了礦粉粒度，滿足了下游用戶的不同需求。

3 技術(shù)創(chuàng)新

(1) 一體式二級三輥結(jié)構(gòu)是該機(jī)主要創(chuàng)新設(shè)計之一，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間、破碎能力強(qiáng)，可以很好地將尾礦粉打散；并可通過調(diào)整驅(qū)動裝置的速比、破碎輥星輪式打擊齒片的排列以及齒片的齒形、齒數(shù)和齒片間距等方式獲得期望的粒度，以滿足下游用戶的不同需求。

(2) 第二級弦齒破碎輥裝置是該機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計之二，采用弦齒組合的結(jié)構(gòu)，將高強(qiáng)度鋼絲與專門設(shè)計的一種多齒打擊齒片焊接成一體，齒片間距可根據(jù)期望的破碎粒度進(jìn)行合理設(shè)定，當(dāng)這種弦齒結(jié)合的破碎輥旋轉(zhuǎn)時，可以保證礦粉在水平和垂直雙向被同時擊打粉碎。

(3) 第一級破碎輥上的星輪式打擊齒片的齒形特別設(shè)計了一個剪切副角，這是該機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計之三，使刀齒對物料的剪切行程加大，能夠更好地對物料進(jìn)行充分破碎，同時改善了切入時的沖擊，使機(jī)器運(yùn)行更加平穩(wěn)，齒片更耐磨損，整體壽命也得到了提高。

(4) 由于采用了這種二級破碎的創(chuàng)新設(shè)計，使得一級破碎輥打擊齒片的間距得以增加，既保證了物料的排放通暢，又可以很好地將濕黏的礦粉打散，同時有效地改善了礦粉的堆積和外溢。

4 結(jié)語

尾礦粉經(jīng)該產(chǎn)品破碎后得到的顆粒均勻分散，完全滿足后續(xù)產(chǎn)品的使用要求。目前該設(shè)計創(chuàng)新已獲得國家專利認(rèn)證，現(xiàn)場實際使用效果良好，獲得了用戶的高度評價和認(rèn)可。