煤炭破碎设备的现状及适用范围

煤炭破碎设备的现状及适用范围
赵川江潘永泰姜喜瑞王新文刘岳朱彦超
摘要就破碎作业的作用与地位及各类破碎机的性能特点做了系统的阐述，提出各类破碎机的适用范围，指出新齿型分级破碎机是煤炭破碎作业的最佳选择。

关键词过粉碎比表面积新齿型分级破碎机
1 煤炭破碎作业的作用与地位
无论是原煤的初加工，还是在选煤过程中，破碎作业都是非常关键的一环，它直接影响着煤炭的销售和后续加工过程的投资，直接关系到煤炭企业的经济效益。

随着市场经济的进一步发展和选煤设备技术的进步提高，对传统的破碎作业提出了新的要求，主要体现在以下几方面：
1.1 市场的需要煤炭用户对产品粒度的要求非常严格，不同的用户有着不同的粒度要求，而且这种要求随着市场在不断变化，一旦达不到要求就会使煤炭滞销或因粒度超限而拒付货款，直接影响煤炭企业的经济效益。

同时，不同时期，不同粒度规格的产品价格不同，企业为了获取最大限度的利润，也必须依靠有效的破碎作业。

1.2 煤炭深加工、洁净煤的需要煤炭在洗选加工过程中，为了最大限度地实现矸石同煤炭的单体解离，增加原料的比表面积，提高煤炭质量（降低灰分、提高发热量），除去煤中的硫、磷等有害物质，减小煤炭在燃烧时对大气造成的污染，必须对煤炭进行有效的粉碎作业。

1.3 洗选设备的要求不同的洗选设备有着不同的处理粒度范围，必须通过破碎作业，以满足洗选设备的要求。

比如：重介质旋流器是分选效率很高的洗选设备，而且适应性很强，生产易于实现自动化，使用非常广泛。

但如果洗选产品粒度超限，极易造成堵口现象，使其不能发挥高效的作用，为了解决这个问题就必须通过破碎作业严格保证入料粒度。

1.4 降低破碎过程的过粉碎破碎过程中过粉碎，不但造成资源的浪费，影响煤炭企业的经济效益，而且会使选后粉煤水分增加，煤泥水系统压力增大，重选精煤实际产率降低。

随着环保要求的提高以及粉煤处理费用的增加，将粉煤出量降至最低就成为破碎作业的关键所在。

1.5 节能降耗的需要目前，在选矿厂中，破碎磨矿作业的生产费用要占全部选矿费用的40％以上，而破碎磨矿设备的投资费要占选矿厂总投资的60％左右。

选煤厂破碎作业的生产费用和基建投资虽然所占比例比选矿厂低，但原煤准备系统的生产费用和基建投资对选煤厂技术经济指标的影响也不容忽视。

所以，提高破碎生产率，降低破碎功耗有重大意义。

2 破碎设备的主要形式及性能特点
目前，破碎机的形式非常多，按其破碎物料的主要作用力大致可分为挤压型、冲击型、剪切型破碎机。

2.1 挤压型破碎机主要包括颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、光面或槽型齿面的辊式破碎机等。

其工作原理为：物料在破碎机械的固定齿板和可动齿板之间受到挤压、劈裂和弯曲作用而被破碎。

该种破碎机对破碎腔内的物料混杂破碎，极易形成过粉碎，且容易形成大片状产品，不能保证产品粒度，功率消耗大。

主要用于坚硬物料的破碎，在金属矿山和碎石料领域内应用广泛。

2.2 冲击型破碎机主要包括反击式破碎机、环锤式破碎机等。

该种破碎机是以高速运动的锤头打击物料，每次打击后，物料加速，飞向冲击板，冲击、反冲击，反复受到同样的作用，同时被打击物在破碎腔内受到相互破碎冲击，还有一部分在打击刃和冲击板作用下被剪切。

这种破碎方法可控性很差，最后会导致产生大量粉煤，对于硬度不高且脆性很高的煤炭用这种方法破碎时情况更为糟糕，而且对入料粒度有限制,不适合煤炭的粗、中碎作业。

比较适合粉碎作业。

2.3 剪切型破碎机煤科总院唐山分院研制的新齿型分级破碎机、英国MMD公司的双齿辊分级机、德国的WMG型辊碎机、以及德国的KRUPP 公司生产的双齿辊破碎机都属于该种类型破碎机。

主要是通过对物料的剪切、拉伸、弯曲、刺破、折断、劈裂等作用实现破碎的目的。

充分利用了岩石、煤炭、焦炭等的强度特性：抗压强度＞抗剪强度＞抗拉强度（表1）。

由于破碎原理先进，该种破碎机的节能降耗非常明显。

表1 煤炭强度特性表
在破碎煤炭、焦炭、石灰石等中硬物料时，能耗0.21～0．45kW。

h/t，而颚式破碎机的能耗0.46～1．5kW。

h/t，反击式破碎机0.94～1．27kW。

h/t，环锤式破碎机为0.86～1.24kW。

h/t，传统齿辊破碎机为0.35～0．56kW。

h/t。

煤科总院唐山分院研制的新齿型分级破碎机的主要特点为：①具有破碎、分级的双重功效。

新齿型分级破碎机，破碎齿螺旋布置在齿辊上，两辊相对运动如旋转的格筛，将小于产品粒度的物料筛去，对大块物料进行破碎，避免了进入破碎机的
物料搀杂破碎的缺陷。

具有破碎、筛分的双重功效，在一定范围内可单独完成破、
筛作业，无需配备筛分设备，简化系统，节省投资。

②严格保证产品粒度。

该机采
用固定中心距，对物料进行强行破碎，齿辊的结构尺寸根据产品粒度要求进行设计，
严格控制产品通过的空间尺寸，作为最终的粒度把关破碎设备。

产品粒度均匀合格、
粉煤出量少、节能降耗、设备使用寿命长。

破碎齿磨损后现场可直接堆焊修复或更
换齿帽，方便快捷、生产维修费用低。

③过粉碎极低。

采用剪切原理，小于要求粒
度的物料直接通过，只对大于粒度要求的物料进行破碎，避免了进入破碎机的物料
搀杂破碎的缺陷，所以具有极低的过粉碎率。

对于煤炭、焦炭等中硬物料，过粉碎
率一般在5％以下。

④结构简单、配有先进的过载保护装置。

取消了传统破碎机中
的长齿齿轮传动和退让系统，减少了中间能耗和故障点。

整机操作简单、两辊完全
对称具有很好的互换性。

除配有电流过载保护系统和皮带传动保护外，还设有特殊
的机械保护装置，使得整机运行可靠，而一旦出现堵转现象便会自动停机并发出警
报，保护机器及整个系统。

⑤中心距可调。

国内首创实现保证产品粒度前提下的刚
性可调，可根据产品粒度要求方便快捷地加以调整。

生产中，如果选择破碎设备不
合理，不但会造成不必要的能源浪费，而且会因粉煤量增加而提高尾煤处理费用，
或因粒度不合格影响煤炭销售，直接损害企业的经济效益。

3结语
综上所述，破碎作业是选煤过程中的关键一环，也是提高选煤厂技术经济指标
的重要手段。

各种形式的破碎设备，因其破碎机理不同，适用范围和用途也相异。

应当根据不同的物料性质和作业要求，选择不同的破碎设备。

因此，可以认为：①
不同形式的破碎机因其破碎原理不同，有着不同的适用范围。

挤压型破碎机适用于
硬度比较高的岩石的破碎作业，破碎强度大致在120MPa以上；冲击型破碎机适用
于物料的粉碎作业；剪切型破碎机适用于中硬以下物料的粗、中碎作业。

②煤炭属
于中硬以下岩石并具有脆性，一般产品粒度要求在6～100mm之间，大致在粗、
中碎范围。

新齿型分级破碎机具有节能、过粉碎低、严格保证产品粒度、结构简单、
可简化原煤准备作业、市场适应能力强等诸多优点，是最为理想的煤炭破碎设备。

作者单位：赵川江（兖州矿业（集团）公司山东省273500）
潘永泰姜喜瑞王新文（煤科总院唐山分院河北省
063012）
刘岳朱彦超（河北省矾山磷矿河北省075641）
（收稿日期：1999-06-14 责任编辑：沈丽娟）
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。

受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。

今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。

此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。

至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。

若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。

臣不胜受恩感激。

今当远离，临表涕零，不知所言。