立式?jīng)_擊式破碎機(jī)簡(jiǎn)述

　　砂石整粒機(jī)簡(jiǎn)述

　　沖擊式制砂機(jī)（立式?jīng)_擊式破碎機(jī)）、砂石整粒機(jī)、設(shè)計(jì)計(jì)算、作用機(jī)理、發(fā)展趨勢(shì)。上世紀(jì)80年代，巴馬克（Barmac）立式?jīng)_擊式破碎機(jī)的出現(xiàn)，是成功地應(yīng)用細(xì)碎技術(shù)的典范，它能提供立方體形的物料。特別是用于制砂領(lǐng)域，在砂的質(zhì)量，產(chǎn)量方面，得到了一致的公認(rèn)和好評(píng)。甚至成為制砂機(jī)的同義詞。故20多年來，立式?jīng)_擊式破碎機(jī)得到迅猛發(fā)展。世界上各個(gè)公司均相繼研發(fā)了各種各樣形式的立式?jīng)_擊式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)許多公司也相應(yīng)推出了引進(jìn)、仿制、改進(jìn)的立式?jīng)_擊式破碎機(jī)，砂石行業(yè)稱為沖擊式制砂機(jī)。為了規(guī)范沖擊式制砂機(jī)的市場(chǎng),建材部制定了“沖擊式制砂機(jī)”JC/T 1013-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自2006年11月1日正式實(shí)施。它的實(shí)施,標(biāo)志沖擊式制砂機(jī)有了一個(gè)規(guī)范,對(duì)沖擊式制砂機(jī)的定義作了明確的規(guī)定,它的制定是參照了國(guó)外一些著名生產(chǎn)廠商的技術(shù)參數(shù),結(jié)合國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠商的實(shí)際情況,定出了技術(shù)參數(shù),同時(shí)對(duì)今后的發(fā)展又留有一定的余地,故不失為一個(gè)國(guó)內(nèi)的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　一般而言，一個(gè)機(jī)制砂系統(tǒng)在設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)依據(jù)巖石的抗壓強(qiáng)度，二氧化硅含量，物料水分以及對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量要求等因素，來選擇不同破碎機(jī)理的設(shè)備，以達(dá)到最佳的效果。其頭破大多選用顎破。二破一般選用圓錐破或反擊破。三破即為沖擊式制砂機(jī)。因此，沖擊式制砂機(jī)用來制砂是制砂機(jī)器中最成功的一種，也是制砂機(jī)器的首選產(chǎn)品。由于二破選用圓錐越來越廣泛，但圓錐的出料粒度較差，為了使粒形趨于立方體，沖擊式制砂機(jī)的衍生機(jī)——砂石整粒機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過砂石整粒機(jī)可使粒形趨于立方體，針片狀物料也很少，故該機(jī)器的發(fā)展也十分迅猛。為了更好的設(shè)計(jì)出符合用戶需要的整粒機(jī)，有必要對(duì)砂石的性能有所了解。

　　一、巖石的種類

　　自然界中巖石按其形成過程可分為三大類。

　　1， 火成巖：它是由地下深處的巖漿經(jīng)火山爆發(fā)流在地表表面或者巖漿向地表表面上升過程中受到冷卻而形成的巖石。其巖石種類主要為流紋巖、安山巖、玄武巖、頁巖、輝綠巖、花崗巖、片巖、角閃巖、斑巖、橄欖巖等。

　　2， 沉積巖：地表的巖石，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化和大自然的搬運(yùn)與堆積而形成的巖石。其巖石種類主要是泥巖、貝殼巖、凝灰?guī)r、凝灰角閃巖、石灰?guī)r、鐵礦巖、白云巖、燧巖等。

　　3， 變質(zhì)巖：地下的巖石在高溫、高壓的作用下，礦物組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而形成的巖石。其巖石種類主要是結(jié)晶片巖、千枚巖、片麻巖、蛇紋巖、角閃巖、大理石、粘板巖等。

　　二、砂石整粒機(jī)的作用機(jī)理

　　砂石整粒機(jī)是利用其高速離心產(chǎn)生的動(dòng)能，把物料拋出，得到能量的物料與物料間的碰撞，引起能量交換的連鎖反應(yīng)：高能量、大質(zhì)量的物料與較小物料的碰撞，形成劇烈的沖擊而沿其自然裂紋碎裂，較低能量的中等粒度的物料與前面沖擊產(chǎn)生的物料及其它物料相遇形成沖擊劈裂和磨蝕，而最低能量較小的物料也以高速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一種“砂噴”現(xiàn)象，使之繞破碎腔洶涌地涌動(dòng)，從而發(fā)生相互碰撞，磨擦和研磨，使粒形趨于立方體，直至失去足夠的速度掉出粒子云從而離開破碎腔。從設(shè)計(jì)角度而言，轉(zhuǎn)子的線速度一般在40~60m/s。

　　三、 我公司同類產(chǎn)品SCBL砂石整粒機(jī)介紹

　　SCBL砂石整粒機(jī)是我公司與日本神戶制鋼合作生產(chǎn)的SX沖擊式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)而成的。它是一種閉式轉(zhuǎn)子自襯式、轉(zhuǎn)子給料的破碎機(jī)。其破碎作用是物料由上部進(jìn)料口進(jìn)入，落到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中心部，落下的物料在轉(zhuǎn)子強(qiáng)大離心力作用下，被高速拋出，與原來只存在物料架上的物料相碰撞而被破碎。被破碎的物料向上彈出，繼續(xù)與拋出的物料相撞，多次粉碎成立方體物料。它是由進(jìn)料斗、轉(zhuǎn)子、軸系、破碎室、底座、電動(dòng)機(jī)底座、電動(dòng)機(jī)等零部件組成。在物料進(jìn)料口兩側(cè)，備有空氣循環(huán)裝置，使其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的風(fēng)，在循環(huán)裝置內(nèi)循環(huán)，以減少排到外面的灰塵量。它分成4個(gè)規(guī)格，即SCBL700、SCBL900、SCBL1000、SCBL1200。每一規(guī)格根據(jù)不同用戶的要求分別有二種或三種不同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和多種電機(jī)功率，組成幾十種組合。由于是閉式轉(zhuǎn)子，裝有鑲硬質(zhì)合金刀片的外刀，故對(duì)進(jìn)料粒度的控制十分嚴(yán)格，且絕對(duì)不允許有鐵塊進(jìn)入，以免沖壞硬質(zhì)合金刀片，整個(gè)轉(zhuǎn)子采用堆焊耐磨焊條的方式來保護(hù)轉(zhuǎn)子本體，故一旦磨損，修復(fù)工作量較大，其修復(fù)工藝要求也較高，也不能無限制的一次又一次修復(fù)。其易損件的使用壽命在破碎河卵石時(shí)大約為500小時(shí)左右。

　　四、砂石整粒機(jī)的計(jì)算

1， 處理量的確定
處理量計(jì)算大致可用如下公式計(jì)算
Q=3600AρVω2R              t/h
A——補(bǔ)償系數(shù)        0.7～1.2t/m*h
轉(zhuǎn)速越高取小值，轉(zhuǎn)速低取大值
ρ——物料密度         t/m3
 V——轉(zhuǎn)子出口的總體積m3
 V=mV1
 m——轉(zhuǎn)子出口數(shù)
 V1——單個(gè)出口的體積 m3
 ω——轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)圓頻率（弧度）
 ω=2πn/60
  n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速        r/min
  R——轉(zhuǎn)子半徑       m
2， 電機(jī)功率的確定
同一規(guī)格的機(jī)器可選用不同的電機(jī)功率，以滿足不同的需要，因此其功率的確定不過是一個(gè)范圍，一般而言，可用下述公式表達(dá)：
N=Φ（0.03～0.15）D2n   kW
N——電機(jī)功率     kW
Φ——補(bǔ)償系數(shù)    0.8～1.8m2r*kW/min
視轉(zhuǎn)子直徑大小而定，轉(zhuǎn)子直徑越大，Φ值越大
D——轉(zhuǎn)子直徑     m
n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速      r/min

　　3， 轉(zhuǎn)子線速度的確定

　　轉(zhuǎn)子線速度并非越高越好，因?yàn)槠扑槊恳环N物料均有一個(gè)最佳值，這最好要做試驗(yàn)而定，在一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)在40～60m/s內(nèi)選取，只要保證所破碎的效果能達(dá)到用戶要求，線速度取低一些為好，這樣對(duì)機(jī)器的壽命是有好處的。

　　4， 轉(zhuǎn)子主軸強(qiáng)度計(jì)算

　　一般可按設(shè)計(jì)手冊(cè)上有關(guān)軸的強(qiáng)度計(jì)算來計(jì)算。

　　5， 轉(zhuǎn)子動(dòng)載荷的計(jì)算

　　由于制造等問題，當(dāng)機(jī)器工作時(shí)，有一動(dòng)載荷出現(xiàn)，故必須按有關(guān)手冊(cè)，計(jì)算動(dòng)載荷，以避免出現(xiàn)不良問題。

　　五、砂石整粒機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

　　1. 向大型化發(fā)展

　　為了滿足各種不同用戶的需要，為了滿足更大的產(chǎn)量，其轉(zhuǎn)子直徑也越來越大，電機(jī)功率也越來越大。這樣允許進(jìn)料的粒度也越來越大，甚至在一些場(chǎng)合，可作為二破使用。即機(jī)器的適用范圍越來越寬。目前國(guó)外砂石整粒機(jī)其轉(zhuǎn)子最大直徑已達(dá)1600mm，允許通過量達(dá)1500t/h，進(jìn)料粒度達(dá)180mm,我公司目前轉(zhuǎn)子最大直徑為1200mm。

　　2. 型式多樣化

　　目前砂石整粒機(jī)已發(fā)展成開式轉(zhuǎn)子和閉式轉(zhuǎn)子二大類，每一大類又分為帶反擊襯板（即石打鐵）和不帶反擊襯板（即石打石）。且每一規(guī)格的機(jī)器中又有幾種不同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，幾種不同的電機(jī)功率和幾種不同轉(zhuǎn)子出口數(shù)，進(jìn)料有中心給料和中心給料加周邊給料等方式，從而組合成不同的通過量，不同的破碎效應(yīng)，根據(jù)用戶需要，達(dá)到所需效果，且為了滿足用戶特定粒度的需求，甚至可制成帶部分反擊板的腔型，即配置的多樣性和靈活性得出充分體現(xiàn)。

　　3. 全自動(dòng)控制

　　一臺(tái)機(jī)器的控制系統(tǒng)也是多樣化，一般用戶可采用常規(guī)控制，特殊用戶采用計(jì)算機(jī)或PLC控制。運(yùn)行中可遠(yuǎn)距離顯示工作狀態(tài)下的機(jī)器各種參數(shù)，如軸承的溫度，機(jī)器的振動(dòng)，瞬時(shí)的通過量，潤(rùn)滑油的質(zhì)量情況等等。也可通過無極調(diào)速調(diào)整轉(zhuǎn)子不同的轉(zhuǎn)速，適應(yīng)不同物料，達(dá)到不同的出料粒度。

　　4.向綠色環(huán)保破碎機(jī)發(fā)展

　　砂石整粒機(jī)，就目前來說，還是作為細(xì)破及整形較多，故其粉塵問題是必須解決的，這也是環(huán)保的需求。從發(fā)展趨勢(shì)看，可采用空氣再循環(huán)的設(shè)計(jì)，來解決粉塵外溢之事，也可在出料口皮帶機(jī)附近設(shè)置空氣收塵裝置，也可以在機(jī)器內(nèi)部出料口附近設(shè)置水噴霧裝置，以降低粉塵的外泄，甚至可以設(shè)計(jì)適合濕破的立式?jīng)_擊破碎機(jī)等。總之，誰在環(huán)保上取得成功，其必然在沖擊式制砂機(jī)上領(lǐng)先一步，必然會(huì)受到市場(chǎng)的寵愛。

　　5.設(shè)計(jì)中新材料，新工藝，新技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛

　　由于砂石整粒機(jī)使用工況特別惡劣，故機(jī)器零部件的使用壽命，特別是易損件的使用壽命引起人們的關(guān)注。為了提高使用壽命，降低運(yùn)行成本，減少停機(jī)時(shí)間，涌現(xiàn)了不少新工藝，新材料，新的設(shè)計(jì)理念，如設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣，只要有幾個(gè)基本模塊，其余模塊和基本模塊的排列組合，可衍生成幾十種甚至上百種不同用途的機(jī)器，以滿足用戶的不同需求。其易損件使用的耐磨材料也采用了最新的研究成果。如用復(fù)合材料，或材料上的鑲嵌方式，工業(yè)陶瓷在耐磨件上的使用，碳化鎢的噴涂等，都在使用或試驗(yàn)之中，在設(shè)計(jì)中還使用有限元分析，進(jìn)行虛擬仿真或快速成型技術(shù)，以求得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)對(duì)立式?jīng)_擊破碎機(jī)的沖擊碰撞理論也進(jìn)行了深入研究。如物料的粒度與形狀對(duì)沖擊時(shí)間的影響，沖擊時(shí)間與速度的關(guān)系，不同物料對(duì)沖擊時(shí)間的影響，碰撞的最佳角度和最佳速度的研究。出料粒度數(shù)學(xué)模型的建立和預(yù)測(cè)等都在進(jìn)程之中。甚至可采用高速度攝影技術(shù)來觀察物料的破碎過程，以加深理論的研究。

　　6.成套化的研究

　　一個(gè)機(jī)制砂系統(tǒng)，必然是一個(gè)成套設(shè)備，其成套設(shè)備的選用，即不同設(shè)備破碎同一種物料的效果是不同的，故必須對(duì)其成套化加以研究。選擇設(shè)備時(shí)，必然要結(jié)合用戶對(duì)機(jī)制砂的具體要求，所破碎物料的特性，如物料的抗壓強(qiáng)度、晶粒狀態(tài)、二氧化硅含量、水分含量、選擇機(jī)型的經(jīng)濟(jì)性等方面加以綜合考慮。一般按砂石料的加工工藝分為濕法和干法二種，其典型的生產(chǎn)流程往往以≤60mm的砂石作為原料供給砂石整粒機(jī)。對(duì)于砂石整粒機(jī)是采用“石打石”還是“石打鐵”視工藝要求，一般來說“石打石”粒形較好，但細(xì)度模數(shù)略高，粉量較低，“石打鐵”粒度均勻性較差，粉量較高，但細(xì)度模數(shù)較小。如采用二段破碎，可用圓錐破碎機(jī)+沖擊式制砂機(jī)或反擊式破碎機(jī)+沖擊式制砂機(jī)，對(duì)于易碎性物料，選用反擊式破碎機(jī)，其出料粒形較好，對(duì)難碎性物料，采用圓錐破碎機(jī)，但其針片含量可能要超標(biāo)，有些地方，由于物料較大，必須采用三段破碎，則頭破一般采用顎破，當(dāng)然對(duì)于特別大型采石場(chǎng)，頭破也可采用旋回破，但一般來說，頭破所破物料的出料粒度中大石含量比例旋回破是高于顎破的?？傊粋€(gè)優(yōu)化的成套制砂系統(tǒng)是達(dá)到用戶要求的必要保證。