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1、前言
    目前某鉬礦露天開采最大塊度為500～1 200mm，井下開采最大塊度為300—750mm，礦石中有用礦物粒度一般都以毫米計(jì)，兩者大小差距懸殊。減小礦石粒度是選礦廠的首要任務(wù)，而粗碎是減小礦石粒度第一步，通常粗碎作業(yè)把礦石破碎到200—300mm。粗碎站是進(jìn)行粗碎作業(yè)的場所，設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系到今后生產(chǎn)的穩(wěn)定。
    某大型礦山選礦廠設(shè)計(jì)于20世紀(jì)70年代，80年代建成投產(chǎn)。經(jīng)多次技術(shù)改造后已達(dá)20 000Ud生產(chǎn)規(guī)模。礦山為進(jìn)一步提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，確定對原選礦廠進(jìn)行技術(shù)升級改造。通過新建一條10 000t/d生產(chǎn)線，使選礦廠能力提高到30 000Ud。為了盡可能減少投資，縮短工期，需對現(xiàn)有粗碎站進(jìn)行技術(shù)改造，主要改造內(nèi)容為更換1臺旋回破碎機(jī)滿足擴(kuò)產(chǎn)后的生產(chǎn)需要。
2、粗碎設(shè)備選擇
    粗碎站改造的關(guān)鍵是更換粗碎設(shè)備，現(xiàn)國內(nèi)外大型礦山的粗碎設(shè)備多選用旋回破碎機(jī)。20 000t/d舊系統(tǒng)有2臺旋回破碎機(jī)，一臺是機(jī)械式旋回破碎機(jī)，型號為PX 1200/180，安裝于80年代初；另一臺是液壓式旋回破碎機(jī)，型號為PYZ 1200/160，安裝于90年代末。舊系統(tǒng)正常生產(chǎn)只需一臺工作，另一臺作為備用。由于新建10 000t/d生產(chǎn)線，此兩臺旋回破碎機(jī)單機(jī)工作不再能滿足生產(chǎn)需要，因此，粗碎設(shè)備的更換選型成為改造的第一步。
    對現(xiàn)有2臺旋回破碎機(jī)進(jìn)行分析對比，PX 1200/180破碎機(jī)屬于機(jī)械式旋回破碎機(jī)；PYZ 1200/160破碎機(jī)屬于液壓旋回破碎機(jī)。液壓式旋回破碎機(jī)比機(jī)械式旋回破碎機(jī)具有以下方面的優(yōu)勢：排礦口調(diào)整方便，可在保證產(chǎn)品粒度的條件下隨時(shí)調(diào)整，不影響生產(chǎn)；破碎機(jī)過鐵保護(hù)處理方式簡單，易操作，保險(xiǎn)裝置可靠性好；機(jī)件承載情況好。其次，考慮PX 1200/180破碎機(jī)已經(jīng)使用近30年，設(shè)備經(jīng)多年使用和維修主要部件已老化。因此，應(yīng)更換PX 1200/180機(jī)械式旋回破碎機(jī)。液壓旋回破碎機(jī)主要由沈陽北方重工集團(tuán)和國外的美卓、山特維克以及富勒史密斯等公司生產(chǎn)。國產(chǎn)旋回破碎機(jī)是80年代引進(jìn)國外技術(shù)發(fā)展起來的，屬于第二代技術(shù)。國外的旋回破碎機(jī)已經(jīng)應(yīng)用第三代技術(shù)，在機(jī)械強(qiáng)度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、功率等方面進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)。主要體現(xiàn)在：增加超級橫梁，采用整體鍛造主軸和動錐總成，采用主軸護(hù)套，采用平衡設(shè)計(jì)等。
    此次改造原則是提高生產(chǎn)能力、更新生產(chǎn)技術(shù)、提高經(jīng)濟(jì)效益，確保穩(wěn)定生產(chǎn)。通過對比機(jī)械式和液壓式旋回破碎機(jī)、國內(nèi)外旋回的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過計(jì)算，選用1臺MK-Ⅱ42-65旋回破碎機(jī)更換PX 1200/180機(jī)械式旋回破碎機(jī)。該旋回破碎機(jī)處理能力為1 800t/h，能夠滿足30 000t/d選廠的需要。
3、設(shè)備更換
    MK-Ⅱ42-65旋回破碎機(jī)和要更換的PX 1200/180旋回破碎機(jī)是兩類完全不同的設(shè)備，在外形、使用和維修等方面都存在差異。為確保不影響生產(chǎn)，須對兩臺設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)對比分析，采取有效措施指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工和安裝。兩臺破碎機(jī)主要差異如下。
    (1)外形尺寸、基礎(chǔ)差異。如圖1所示，新旋回破碎機(jī)小巧簡單，高度比原破碎機(jī)低1166mm。基礎(chǔ)不同，如圖2所示，新旋回破碎機(jī)的地腳螺栓為長方形、在長度和寬度方向都比原破碎機(jī)長，分別長367mm和88mm。為了利用原有粗碎站的結(jié)構(gòu)，減少施工難度和時(shí)間，確定采用“上補(bǔ)下墊”方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。“上補(bǔ)”是從上部補(bǔ)做一個(gè)鋼受料漏斗，高度366mm；“下墊”是下部增加旋回破碎機(jī)轉(zhuǎn)換鋼底座，高度800mm，彌補(bǔ)了兩臺破碎機(jī)的高度差距。同時(shí)通過增加轉(zhuǎn)換鋼底座可利用原有地腳螺栓，減少施工難度，節(jié)約施工時(shí)間。另外，需增高電機(jī)混凝土基礎(chǔ)確保電機(jī)和旋回破碎機(jī)的連接。
(2)傳動方式、潤滑冷卻方式不同。原破碎機(jī)采用三角皮帶傳動，新破碎機(jī)為聯(lián)軸器直聯(lián)傳動方式。設(shè)計(jì)安裝時(shí)廢棄原有設(shè)備基礎(chǔ)，在直聯(lián)電機(jī)相應(yīng)位置增補(bǔ)鋼梁，澆注混凝土基礎(chǔ)。原破碎機(jī)潤滑站冷卻采用水冷，新破碎機(jī)的潤滑站采用風(fēng)冷，且潤滑站大，占用空間大。在確保利用原有基礎(chǔ)的情況下，應(yīng)用原有孔洞連接各個(gè)潤滑管路出口。
    (3)主要檢修件不同。原破碎機(jī)為機(jī)械式，主要檢修件為動錐。新設(shè)備為液壓式，除動錐外液壓缸也是主要檢修部件。液壓缸的檢修成為實(shí)施更換設(shè)備的一個(gè)難點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，設(shè)計(jì)在粗碎站- 5.00m平臺增開檢修門，底部鋪設(shè)活動鋼軌，采用液壓缸檢修小車等多項(xiàng)措施，為新設(shè)備的更換和后期檢修創(chuàng)造條件。通過采用檢修小車和活動軌道的檢修方式，降低了勞動強(qiáng)度，提高了檢修效率。
4、新舊系統(tǒng)供礦
    更換旋回破碎機(jī)后能滿足選廠30000t/d的生產(chǎn)需求。如何實(shí)現(xiàn)1臺旋回破碎機(jī)工作向新、舊兩系統(tǒng)供礦成為改造關(guān)鍵。重點(diǎn)對兩個(gè)方案進(jìn)行了論證，一是改造預(yù)先篩分廠房礦倉；二是改造粗碎產(chǎn)品皮帶給礦機(jī)。改造預(yù)先篩分廠房需要增加礦倉，同時(shí)由于受已有廠房限制，增加的礦倉有效容積小、分礦易偏析、實(shí)施工程量大，影響舊系統(tǒng)生產(chǎn)。改造粗碎產(chǎn)品皮帶給礦機(jī)，粗碎站主體結(jié)構(gòu)不變，只需更換部分設(shè)備，實(shí)施簡單，易操作，工程量小。
    改造粗碎產(chǎn)品皮帶給礦機(jī)方案是把原破碎產(chǎn)品4臺皮帶給礦機(jī)改為3臺皮帶給礦機(jī)，其中2#皮帶給礦機(jī)設(shè)計(jì)為可逆皮帶給礦機(jī)，能實(shí)現(xiàn)向2臺帶式輸送機(jī)供礦（輸送礦石至預(yù)先篩分廠房）。預(yù)先篩分廠房4臺棒條篩分成2組，分別供給新、舊兩系統(tǒng)。此方案實(shí)施只需要利用選礦廠大修時(shí)間就能完成。
    此方案在實(shí)施過程中2#可逆皮帶給礦機(jī)出現(xiàn)如下問題：①當(dāng)2#可逆皮帶給礦機(jī)逆轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋拉緊裝置的張緊力不夠引起皮帶打滑；②單電機(jī)驅(qū)動力不足，當(dāng)2#可逆皮帶給礦機(jī)逆轉(zhuǎn)時(shí)操作不方便影響運(yùn)行；③當(dāng)2#可逆皮帶給礦機(jī)逆轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)致另一破碎機(jī)礦倉內(nèi)礦石運(yùn)輸阻力大。針對以上情況對2#可逆皮帶給礦機(jī)進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，一是改螺旋拉緊裝置為垂直拉緊裝置；二是采用雙電機(jī)驅(qū)動和雙排滾子鏈聯(lián)軸器配套作業(yè)，確保逆轉(zhuǎn)時(shí)尾部驅(qū)動器與皮帶給礦機(jī)脫開；三是增設(shè)變頻器調(diào)整給礦速度保證供礦；四是采用重型液壓平板閘門控制礦倉下料口，當(dāng)破碎機(jī)不工作時(shí)礦倉重型液壓平板閘門關(guān)閉。
5、結(jié)語
    大型礦山粗碎站改造是一個(gè)復(fù)雜工程，不能影響舊系統(tǒng)生產(chǎn)。本文從設(shè)備選擇、更換設(shè)備、新舊系統(tǒng)供礦3個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過對比，選擇1臺MK-Ⅱ42-65旋回破碎機(jī)更換1臺PX1200/180機(jī)械式旋回破碎機(jī)；采用“上補(bǔ)下墊”即增加受料漏斗、增設(shè)設(shè)備轉(zhuǎn)換底座等有效措施為設(shè)備更換節(jié)約時(shí)間；采用改造粗碎產(chǎn)品皮帶給礦機(jī)等一系列有效措施順利實(shí)現(xiàn)新舊兩個(gè)系統(tǒng)供礦。該礦山粗碎站改造順利完成，達(dá)到預(yù)期效果。此次改造在確保生產(chǎn)的情況下，花費(fèi)盡可能少的時(shí)間完成，為今后生產(chǎn)提供了保證，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提高提供了支持。與此同時(shí)，此次粗碎站改造為類似礦山粗碎站改造提供了經(jīng)驗(yàn)。