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摘要：慣性圓錐破碎機是具有良好過鐵性能和選擇性破碎性能的超細破碎節能設備，該機不存在 “悶車”問題，產品中“鋼”和“渣”能充分解離，是鋼渣細碎的首選設備。使用慣性圓錐破碎機的新鋼渣破碎工藝流程簡潔高效，技術性能優異，運營成本低。通過實例證明該機在鋼渣破碎領域推具有廣泛應用前景。關鍵詞：鋼渣破碎 慣性圓錐破碎機。

1  前言

    要變廢為寶，實現鋼渣的“零排放”，破碎是不必可少的工序之一。目前我國已經有了適合鋼渣初碎的液壓式顎式破碎機，但一直沒有理想的鋼渣細碎設備，傳統的鋼渣細碎設備存在的主要問題是：一、由于鋼渣中含有鋼塊，傳統的破碎設備存在“卡鋼”的問題，造成破碎機“悶車”，嚴重時會導致主軸斷裂；二、傳統的破碎設備很難將鋼渣破碎到需要的粒度，將“鋼”和“渣”充分解離。 

    北京礦冶研究總院引進俄羅斯先進技術生產出在破碎領域具有革命性突破的新型節能細碎設備——慣性圓錐破碎機，在過鐵和選擇性破碎方面與傳統破碎設備相比具有明顯的優勢，特別適合于鋼渣的細碎。 

2  慣性圓錐破碎機特點簡介

慣性圓錐破碎機的結構如圖1所示。

圖1  慣性圓錐破碎機結構原理圖 

1-底架  2-皮帶傳動裝置  3-隔振元件  4-激振器  5-外殼 

6-球面瓦  7-襯板  8-定錐  9-動錐  10-動錐支座  11-軸套 

    慣性圓錐破碎機機體通過隔振元件座落在底架上，工作機構由定錐和動錐組成，錐體上均附有耐磨襯板，襯板之間的空間形成破碎腔。動錐軸插入軸套中，電動機的旋轉運動通過傳動機構傳給固定在軸套上的激振器，激振器旋轉時產生慣性力，迫使動錐繞球面瓦的球心做旋擺運動。在一個垂直平面內，動錐靠近定錐時，物料受到沖擊和擠壓被破碎，動錐離開定錐時，破碎產品因自重由排料口排出。動錐與傳動機構之間無剛性聯接。 

    在慣性圓錐破碎機中，動錐和傳動機構之間不是剛性聯接，動錐的運動軌跡（振幅）不受傳動系統的限制，是可以變化的，它的大小取決于物料層抗壓阻力與破碎力的平衡。破碎機剛啟動時，動錐擺動頻率小，破碎力較小，動錐的振幅較小，因此啟動力矩也較小，帶負荷啟動不會損壞破碎機。當破碎腔內無物料時，動錐將和定錐發生碰撞，時間過長將損壞襯板和機器。所以，慣性圓錐破碎機要求帶負荷啟動和停車，運轉過程中要求擠滿給料，從工作原理上保證不存在破碎機“悶車”的問題。

    破碎鋼渣時，鋼渣中的小鋼塊被軋扁從破碎腔排出，一般的鋼塊如螺栓也會被軋扁從破碎腔排出。如果物料中混入了不可破碎的物體如鏟齒，由于動錐與傳動機構之間無剛性聯接，動錐被卡住不動，激振器將繞動錐軸繼續轉動，絕對不會破壞傳動機構和主機。此時只要停機，從破碎機四周的觀察孔中找到此物體，用氣割割掉即可繼續開機運行了，不需要清空破碎腔，因為慣性圓錐破碎機是可以擠滿給料帶負荷啟動的。 

    由于慣性圓錐破碎機是擠滿給料，通過向物料層施加嚴格定量的由慣性力造成的壓力，可以使物料層適當地壓實，使物料承受全方位的擠壓，全部顆粒都受力，物料顆粒之間相互作用，出現微裂紋和產生粉碎，從而實現“料層粉碎”。同時在由慣性力引起的強烈脈動沖擊作用下，物料在破碎腔中承受交變的擠壓、剪切、彎曲和扭轉應力。物料顆粒之間不斷改變方位，物料顆粒相互作用，強度大的顆粒破碎強度小的顆粒，從而實現了物料的“選擇性破碎”。施加適當的慣性力可輕松破碎抗壓強度高達1500MPa的物料。 

    鋼渣抗壓強度為169～306MPa，莫氏硬度為5～7，相對于慣性圓錐破碎機來說只是中等硬度物料，很容易破碎。由于鋼渣中“鋼”和“渣”的顆粒強度不同，在選擇性破碎時鋼渣中的“渣”被破碎，而“鋼”由于具有壓延性，在破碎力的作用下被軋扁，隨同破碎的“渣”一同排出，充分的解離了鋼渣中的“鋼”和“渣”。 

    除此之外，慣性圓錐破碎機還具有破碎比大、單位破碎比功耗低、安裝時不需龐大基礎和地腳螺栓、工作噪音小等優點。 

    慣性圓錐破碎機目前已形成動錐底部直徑從100mm到1200mm六種規格的產品，技術參數見表1。 

表1  慣性圓錐破碎機技術參數 

3  高效鋼渣破碎工藝流程

    相對于傳統的鋼渣破碎工藝流程，使用慣性圓錐破碎機的新鋼渣破碎工藝流程十分高效、簡潔。

    鋼渣經顎式破碎機初碎后，通過磁滾筒Ⅰ選出強磁性鋼塊，初碎產品由振動篩分級，篩上產品進入慣性圓錐破碎機細碎，篩下產品和慣性圓錐破碎機細碎產品合并進行磁選和分級。 

    磁選可根據產品的要求選擇一段磁選或兩段磁選甚至是多段磁選，磁選的鋼和分離出的尾渣可根據需要篩分分級，以滿足不同應用的要求。 

    與傳統鋼渣破碎工藝流程相比，新高效鋼渣破碎工藝流程具有如下特點： 

        ⑴流程配置簡單：開路細碎，流程簡潔，輔助設備少，基建投資低。 

        ⑵技術性能優異：對GYP-600、GYP-900、GYP-1200不同系統破碎工藝流程，產品粒度90%以上分別小于5mm、8mm、10mm，“鋼”和“渣”充分解離，詳細參數見表2。 

表2  不同系統破碎工藝流程技術參數 

    ⑶系統穩定性高：慣性圓錐破碎機的獨特結構及工作原理特點決定它細碎鋼渣時不存在 “悶車”問題，過鐵時不會損壞機器。 

    ⑷運營成本低：能實現24小時連續工作，易損件噸耗低，有效處理量大，運營成本僅為使用其他設備細碎時的三分之一。 

    ⑸尾渣便于利用：尾渣粒度細、均勻，滿足冶金、建材、農業等的使用要求，附加值高。 

4      應用情況 

    慣性圓錐破碎機已廣泛應用于鋼渣細碎，在唐山地區就有十幾條鋼渣處理生產線采用了使用慣性圓錐破碎機的新鋼渣破碎工藝流程，傳統的鋼渣細碎設備如液壓圓錐破碎機、錘式破碎機、立式沖擊破碎機已基本上被淘汰。因慣性圓錐破碎機的大量應用，運營成本降低，利潤大幅度提高，鋼渣已變廢為寶成為唐山地區的緊俏商品。目前已有二十幾條鋼渣處理生產線使用慣性圓錐破碎機，年細碎鋼渣超過240萬t。 

4.1唐山市開平區某鋼渣精選廠 

    唐山市開平區某鋼渣精選廠于2007年5月使用了一臺GYP-600慣性圓錐破碎機細碎鋼渣，成品產率高，成本費用大大降低，使用效果良好，經濟效益突出，于2007年10月又購買一臺GYP-600慣性圓錐破碎機。2009年3月，該廠擴大生產規模，又購買了兩臺GYP-600慣性圓錐破碎機，目前該廠已經有四條采用新鋼渣破碎工藝流程的鋼渣處理生產線同時運轉。該廠鋼渣破碎工藝流程取樣篩分結果見表3，產量為20t/h，一條鋼渣處理生產線一天產量將近500 t。 

表3  取樣篩分結果 

   4.2 宣化某鋼鐵公司廢鋼處

    宣化某鋼鐵公司廢鋼處用GYP－300小型慣性圓錐破碎機進行了破碎鋼渣的適應性試驗，試驗用的鋼渣原料組成為：－25～＋10 mm占76.3%，－10～＋5mm占 10.4%，－5～0 mm占13.3%。試驗取樣篩分結果見表4。 

表4  試驗結果取樣篩分結果 

    在工業生產中，宣化某鋼鐵公司廢鋼處采用GYP-600慣性圓錐破碎機作為鋼渣破碎工藝流程中的關鍵設備，工業應用取樣篩分結果見表5，整條鋼渣處理生產線產量為18t/h。 

表5  工業應用取樣篩分結果 

4.3 濰坊某鋼鐵廠鋼渣車間

    濰坊某鋼鐵廠鋼渣車間采用一臺GYP-900慣性圓錐破碎機細碎熱悶鋼渣，在排料間隙為30mm時，測試GYP-900慣性圓錐破碎機的破碎產品，兩次取樣，篩分結果見表6，產量為28～30t/h。 

表6  取樣篩分結果 

5         結語 

    慣性圓錐破碎機具有良好的過鐵性能和選擇性破碎性能，從工作原理上保證了不存在破碎機“悶車”的問題，能輕松細碎鋼渣，產品中“鋼”和“渣”能充分解離，必將成為鋼渣細碎的首選設備。使用慣性圓錐破碎機的新鋼渣破碎工藝流程簡潔高效，技術性能優異，運營成本低。推廣應用后，將推動鋼鐵工業的技術進步，提高企業的競爭力，為實現鋼渣的“零排放”、促進二次資源高效利用和保護環境作出重大貢獻，為企業取得巨大的經濟效益和社會效益。 

參考文獻

[1]  唐威，夏曉鷗，羅秀建，等．慣性圓錐破碎機破碎鋼渣的應用研究 [A]．2000年全國礦產資源和二次資源綜合利用學術研討與經驗交流會論文集[C]．2000．383～385． 

[2]  羅秀建，王健，唐威，等．利用慣性圓錐破碎機加工鋼渣粉的研究[J]．有色金屬（選礦部分），2002（6）23～25． 

原載2010年第二期《中國廢鋼鐵》