细碎与粗磨一体化的制砂设备——关于中环粉碎机的研究

细碎与粗磨一体化的制砂设备——关于中环粉碎机的研究

张锋

中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌 443002

摘要：当前随着智能化与网联化发展，为粉碎领域提供新的发展契机。设备如何在保证自身功能的基础上，在施工作业过程中，提高设备作业效率，最大程度为用户增值，是当前粉碎领域思考的问题。结合智能化技术，构建一体化制砂设备，推动粉碎领域智能化发展。将破碎设备与磨矿机相结合，控制细碎与粗磨功能呢过，保证成品质量，开创多碎少磨的操作模式，提高企业生产质量与竞争力。

关键词：细碎；粗磨；一体化制砂设备；中环粉碎机

引言：传统制砂生产工艺存在噪音大、工艺落后、粒型差的现状。新时期应依靠技术创新驱动，结合新技术与工艺，推动设备一体化发展，保证设备作业环保的同时，提高作业质量，保证作业高性能，促进行业高质量发展。长期的实践和研究，认为加大破碎力度，降低作业成本，达到降本增效的目的，实现集中控制。

1、设备机型探索与类型介绍

一体化设备研究，需要在充分了解设备的基础上，融合新工艺，提高设备运行效果，满足市场需求。但是传统工艺难以生产出符合要求的粒度，加强机械力破碎，能够更有效的施加压力，提高破碎强度，对物料进行更大强度的挤压。任何破碎机都无法采用一种方式破碎，而是需要其他工艺联合，才能达到破碎的目标。物料破碎需要根据尺寸参数等选择，物料也分为不同硬度，根据物料物理性质，才能找到最佳的破碎方法。

而粉碎机类型按照机械驱动破碎，分为破碎机和磨矿机两种类型。破碎机更多是用来处理较大规格的物料，产品粒度超过8mm。破碎机分为粗、中、细三种类型的设备，根据不同力度作业。按照破碎方式和机械构造，破碎机分为圆锥、辊式、冲击式、磨矿机等，不同规格的设备有着不同使用范围。对于物料的粉碎研究，实践表明，粒度是规范设备应用的标准，按照分段破碎原则，选择适宜的设备，更有利于生产作业质量提升，保证设备功能。

2、一体化制砂设备研发

2.1设计层面的开发思考

破碎机构造特征保证了其自身结构与破碎件存在间隙，粒度则通过排矿口实现。且粒径与其大小成正比，利用排矿口对产品粒径控制，仅依靠破碎设备无法实现。会导致粒径较粗，且作业时，设备功率消耗较大，在设备上改造，优化参数设置，能够达到预期目标。

想要实现设备细碎与粗磨的目标，选用粉碎后粒径分布性能好的设备是关键。实践过程中，传统的设备功能都无法达到高效作业要求，性能不满足无法在此基础上研发。加上新时期绿色矿山建设，尾矿处理成为治理重点。保证作业的同时，提高矿石利用效率，才能提高企业经济效益。面对大量的低性能作业设备，不仅加大循环回料，还会加速设备磨损。对此，明确设计目标的基础上，应采用连续渐进破碎工艺，结合层层破碎原理，发挥出细碎和粗磨效果。根据层压理论，集中应力在颗粒脆弱阶段，使其自己破碎，造成强制性自磨条件。在实际生产中，将这一概念应用在设备上，发挥层压破碎效用，作用于岩石颗粒群，产生高质量、忧粒型产品。

2.2运行设计

磨矿机的构造特征是磨矿零部件与需要打磨的介质接触，粒度由排矿口大小来实现。磨矿机依靠回转圆筒，将投入的物料粉碎，磨细。磨矿机随着发展，功能和使用寿命都有所增长[1]。但是在创新应用方面，始终未能有突破性进展，实际来看，生产打磨的出粉率较低，运行过程中设备大多数的电能转化为噪音和热能，严重制约粉碎领域发展。在对设备研发设计时，更注重利用设备结构改造，优化生产参数，降低设备运行功耗，提高作业质量。对此，本次设计突破传统设计思维，将磨矿机与破碎设备相结合，探索新的发展道路，保障矿区生产作业质量。

一体化设备运行，设备应包含粉碎腔与转子，统一由入口将物料投入到粉碎腔内，经过转子运行对物料粉碎研磨。将符合要求的集料排出腔体，成品精细度不在于依靠传统设备控制，而是采用分流装置对成品精度控制。借助MES系统管控，完成生产、可视化监管等，保证粉碎后物料质量。系统与装置控制下，物料研磨后根据粗细有效区分，符合要求的细颗粒物料直接排出，运输到指定地点进行二次生产和利用；粗集料则再度返回粉碎腔，进行二次粉碎操作。超细颗粒与超粗粉作业，根据不同行业的需求与工艺，能够设定在（-10目-+150目）之间，技术参数如表1所示，技术指标根据石灰石硬度标定。

表1 设备技术参数

3、一体化设备——中环粉碎机生产应用

3.1设备作业原理与优势

中环粉碎机与普通粉碎机不同，内部结构能够以超临界转速运行，保持矿石在内部滚筒上均匀受力分布，形成料层；筒内设置多个辊轮，保证物料能在设备运行过程中，反复受到冲击和研磨，从而均匀被磨碎。结合层压理论，移动循环中相邻颗粒方向改变，作用力与矢量不便，达到物料有效粉碎的目的。物料受到层压理论影响，形成强制性自磨，有效将键力较弱的颗粒击碎，达到粉碎目的。多辊轮设计在动力影响下，直接向物料传递到辊轮上，不会造成能耗消耗过大的情况，在内部增加物料与研磨介质的接触面积。中环粉碎设备作用于可磨性物料，提高研磨质量，保证磨碎后的物料精度，通过调整挡料环高度，能很方便的对物料细度控制，满足不同工况对物料的需求

[2]。

3.2设备运行优势

3.2.1效率高、性能好

中环粉碎设备结构便于能量传递，能够提高能量利用效率。保证筒内物料均匀受力旋转，不断受工作区域局限反复碾压，保证粉碎质量；且中环粉碎机属于层压粉碎设备，特征为反复碾压，将物料粉碎到符合的粒径。由于筒体与辊棍不断回转，保证物料充分被碾压，保证排料粒度。根据排料口控制，能够生产更多的细产品。综合设备性能与效率，采用中速运行的方式，降低设备能耗，实现细碎作业工艺。

3.2.2磨损小、易于维护

一般粉碎设备多是在粉碎物料时，采用高速高压的作业模式，中环粉碎机则是介于高速和低速之间，选择中速中压，通过对物料反复碾压，以匀速的方式对物料破碎。设备磨损较小的原因，对内部结构强化，提高零部件耐磨性，延长设备使用寿命；中环粉碎机构成多是螺栓固定，拆装相对便利。转速与压力调整，通过调速器可以实现。设备根据要求作业时，利用MES系统，能够开展分层管理。根据执行计划层，确定设备运行实际情况，并对设备运行状况检测，能够通过实时监控，对设备监管，及时对设备运维，保证设备破碎作业质量[3]。

中环粉碎机是借鉴辊压机等辊式装置特点，对破碎机开发。采用中速、中低压的方式对物料反复挤压，达到细碎作业的目的，有效提高作业质量，保障物料研磨后的粒径，整体操作方便快捷，能耗消耗低，符合环保特征。中环粉碎机运行的显著特征表现为，适用性较强，保证物料粉碎时的均匀分布；筒体内衬板与主轴驱动由电机驱动作业，提高能量传递，加强零部件对物料反复碾压，不受工作区域影响，对于特殊极粒级要求领域有重要意义。秉承着严禁的设计、全方位生产把控，融合现代化工业理念，不断推出制砂设备，保证企业竞争力提升，为相关产业做出贡献。

结论：综上所述，对传统制砂生产设备优化设计过程中，确定研磨工艺的基础上，选择将破碎设备与磨矿设备相结合，打造一体化制砂设备——中环粉碎机。以简单的结构提高作业效率，同时不会过度依赖排矿口尺寸，最大限度提高设备操作稳定性，提高粉磨效率，对于不同工业领域工程作业应用，有重要的现实意义，有助于获得经济和社会效益。

参考文献：

[1].矿山企业基于一张图模式引发经营管控能力跃升的创新实践[J].企业改革与管理,2023,No.441(04):55-61.

[2]罗文.国能神东煤炭集团重大科技创新成果与实践[J].煤炭科学技术,2023,51(02):1-43.

[3]汤畅. 含精炼渣全固废胶凝材料协同超细尾砂制备胶结充填材料[D].北京科技大学,2023.