陳 通

(1.中煤科工集團唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.河北省煤炭洗選工程技術研究中心，河北 唐山 063012)

神華韓家村選煤廠兩期改造工藝均采用了重介淺槽系統(tǒng)，原煤通過篩分準備，篩上物50～200 mm塊煤直接入淺槽分選，分選出矸石和精煤2種產品，精煤部分通過雙層篩脫介，50～200 mm塊精煤進入SSC600分級破碎機進行破碎，一期破碎機產品出料粒度≤40 mm，單臺破碎機處理能力為200 t/h。破碎后的精煤經過分級篩保留3～50 mm物料與淺槽后篩分精煤匯合經膠帶入成品倉。一期SSC600分級破碎機投產后，精煤破碎出料粒度能夠滿足工藝使用需求，但使用現場的實際需求處理能力和產品的設計要求處理能力有差距，物料最大瞬時入料量比原定參數高出約20%，這就使得破碎機破碎腔體內出現間斷性卡堵現象，卡堵造成破碎機失速報警停車，整個工藝系統(tǒng)受集控信號閉鎖調控全部停止運行，清理破碎腔體內卡堵物料往往花費1～2 h，影響了選煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也降低了生產效率和選煤廠經濟收益。在這種情況下，二期SSC600分級破碎機需要在原一期設計參數的基礎上進行優(yōu)化升級，解決現有破碎腔體物料卡堵問題，并在一定程度上降低過粉碎率，增加高價值塊精煤產出量，提高選煤廠經濟效益。

1 SSC600分級破碎機結構介紹

SSC600分級破碎機由主機和傳動系統(tǒng)組成，主機部分又分為破碎輥總成、破碎腔體、軸承座組件、機架4個部分，傳動系統(tǒng)由電機、液力偶合器、減速機、聯(lián)軸器4個部分組成，見圖1。整臺設備通過電機接電獲得動力，由液力耦合器彈性傳動力矩、減速機減速提升扭矩，帶動2個破碎齒輥旋轉，破碎齒輥轉速為106 r/min，破碎齒間隔咬合物料并通過撕裂、拉扯、擠壓將其破碎成符合粒度要求的小塊產品。破碎機整機配備獨立電控系統(tǒng)，能夠實現破碎齒輥的正反轉、失速保護、電流保護、自動潤滑等功能，并留有通訊接口接入選煤廠集控系統(tǒng)，實現全系統(tǒng)集中控制。

圖1 SSC600分級破碎機結構

2 兩期工藝參數對比細化

由于一期2臺分級破碎機產品參數嚴格按照單臺出料粒度≤40 mm、200 t/h的處理能力設計，使得產品設計時破碎齒外形較小，兩齒輥齒頭交叉間隙也相對較小，當瞬時入料塊煤量超過設定值時，大量物料無法同時通過，容易在破碎腔體內形成堆積，造成卡堵故障。同時，較小的齒型使得出料產品過粉碎率高、破碎齒壽命相對較短。

二期選煤工藝仍采用重介淺槽系統(tǒng)，產品布局與一期完全相同，通過一期破碎機情況反饋，破碎機參數更改為：入料50～200 mm塊精煤，出料≤50 mm，單臺破碎機處理能力250 t/h。由于產品外形尺寸應與一期相同，且傳動零件參數不變?；诖耍瑢善诋a品大結構設計成相同尺寸，既能降低產品圖紙繪制工作量，又能為選煤廠節(jié)省配件成本。

3 破碎腔體結構和齒板齒型優(yōu)化設計

基于二期產品參數要求，破碎機結構中除破碎輥座、齒板和側梳齒外，在調整軸套的基礎上其余零部件應與一期設備完全相同。

3.1 一期和二期腔體結構對比

一期SSC600分級破碎機在腔體內齒輥上方設計了阻料梁結構，見圖2。阻料梁部件雖然能阻止塊煤對齒板緊固螺栓的沖擊，但在塊煤大量進入破碎腔時，也使其無法在阻料梁部分通過，嚴重影響產品處理能力，同時不方便齒板和緊固螺栓組件的更換。

圖2 一期破碎腔結構

二期SSC600分級破碎機設計時考慮到塊精煤硬度較低，對齒板緊固螺栓的沖擊較小，將阻料梁部件去除，以齒板上的不完全齒結構代替，見圖3。

圖3 二期破碎腔結構

3.2 一期和二期齒板結構對比

一期破碎齒板齒頭小、齒間距小、齒輥齒頭交叉間隙小、梳齒間距小，見圖4。這種基于出料產品嚴格要求的設計方式能夠有效控制產品出料粒度≤40 mm，但由于選煤廠實際入料量和瞬時入料量遠大于理論入料量，該設備處理能力富余系數不足，腔體間歇性卡堵，且由于破碎齒形態(tài)較小，齒頭磨損相對較快。

圖4 一期破碎齒結構

二期破碎齒板齒頭加大、齒間距加大、齒輥交叉間隙加大、梳齒間距加大，見圖5。在保證出料粒度≤50 mm的前提下，減少了齒頭數量。

圖5 二期破碎齒結構

4 二期分級破碎機優(yōu)化改造后參數特點

二期SSC600分級破碎機優(yōu)化改造后，與一期產品對比，齒頭高度增加了15 mm，齒頭長度增加了22 mm，齒尖線速度增加了0.06 m/s，齒頭安裝仰角提升1.6°，軸向間距增加了14 mm，每塊齒板上齒頭數量減少了14個；去除阻料梁部件增加了有效破碎長度330 mm。齒頭的增高和齒間距的增大有利于大塊精煤的咬合；齒數減少有利于減少同一塊精煤被咬合的點數，極大的降低過粉碎率；齒尖線速度增加有利于為落料精煤提速，提升通過率；阻料梁部件的去除使輥長度方向上的破碎有效長度增加，進一步緩解了瞬時過量物料的沖擊。

5 優(yōu)化改造效果

二期SSC600分級破碎機在神華韓家村選煤廠第二生產系統(tǒng)應用后改造效果顯著，破碎機整體處理能力和瞬時處理能力得到大幅度提升，破碎腔體再未出現卡堵現象，破碎機上下游集控閉鎖設備未見突發(fā)停機現象，破碎機出料粒度成塊率得到提升。

5.1 處理能力得到提升

塊精煤最大瞬時入料量達280 t/h，破碎腔體未出現卡堵問題，最大處理能力至少提高40%，每周因腔體卡堵造成的檢修時間縮短2.5 h，周降低生產損失45萬元。

5.2 出料成塊率明顯提高

出料精煤產品13～50 mm塊產率提升5.7%，6～13 mm塊率提升2%，3～6 mm塊率提升0.5%，3 mm以下粉煤率下降8.2%，見表1和圖6。齒板更換周期由一期的18個月延長至36個月，3 a生產經濟收益增加約430 萬元，塊煤總量提升，經濟收益增加6.58%。

表1 一期和二期破碎機出料粒度組成

圖6 出料粒度對比

5.3 設備維護頻率降低、生產損失降低

一期破碎機緊固齒板螺栓或更換齒板時需拆裝阻料梁部件，平均拆裝時間70～90 min，二期去除阻料梁部件后可直接操作，單次拆裝阻料梁降低生產經濟損失約22萬元，齒板磨合期間螺栓緊固周期由原來20 d延長至40 d，操作難度大大降低，螺栓松動周期明顯延長。

6 結 語

韓家村選煤廠二期SSC600分級破碎機優(yōu)化改造成果顯著，不僅解決了破碎腔體間歇堵料問題，提升了破碎機產品可靠性，而且提高了出料產品3～50 mm粒級產率，延長了齒板壽命，節(jié)約了大量的設備維護時間，大大降低了人力成本和配件成本，為一期破碎機產品齒輥更換提供了保障，為同系列破碎機產品提供了寶貴資料，經濟效益和社會效益顯著。