分級
破碎機(jī)是目前國內(nèi)煤炭破碎的主要設(shè)備。隨著我國煤礦、選煤廠規(guī)模加大型化，大型分級破碎設(shè)備也得到了廣泛應(yīng)用。以往，國內(nèi)大型煤炭企業(yè)所用的該類設(shè)備主要為進(jìn)口產(chǎn)品，近年來，一些國內(nèi)產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中也取得了較好的應(yīng)用效果。文章將對國內(nèi)外大型分級破碎設(shè)備實(shí)際應(yīng)用過程中在設(shè)備機(jī)械性能、整體可靠性、產(chǎn)品多樣性、破碎工藝特性等方面表現(xiàn)出的不同技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。
1、應(yīng)用范圍
在煤炭領(lǐng)域，國外分級破碎設(shè)備主要用于選煤廠、煤礦井下、露天煤礦的移動／半移動破碎站。在非煤領(lǐng)域，主要用于中硬以下礦物（如氧化鋁、頁巖、粘土、石灰石、鋁釩土、鈣礦）的破碎。在國外，還有應(yīng)用于金、鐵、鋅、鋁等金屬礦石的破碎和油頁巖的破碎，以及隧道工程中花崗巖的破碎。近幾年來，在固體廢棄物破碎和資源循環(huán)利用方面也得到了應(yīng)用。
在國內(nèi)，目前大型分級破碎設(shè)備主要在煤炭領(lǐng)域推廣應(yīng)用，在氧化鋁、石灰石等非煤領(lǐng)域應(yīng)用較少。這也說明大型分級破碎設(shè)備在國內(nèi)的推廣應(yīng)用空間較大。
2、共有技術(shù)特性
2.1工藝特性
處理能力大、單機(jī)處理能力可達(dá)10000t/h；可準(zhǔn)確控制產(chǎn)品粒度、過粉碎低，具有破碎、分級的雙重功效；破碎粒度上限可達(dá)2m；對粘濕物料的破碎適應(yīng)性強(qiáng)；設(shè)備高度低，動載荷小，有利于空間布置和降低基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用。
2.2機(jī)械特性
(1) -般采用低轉(zhuǎn)速、大扭矩的設(shè)計(jì)原理，轉(zhuǎn)速在35~75r/min，齒尖線速度1.5~3.Sm/s，既有利于降低破碎過程中的過粉碎，提高成塊率，同時(shí)又有利于降低破碎過程中的能量消耗。
(2)獨(dú)特的破碎齒設(shè)計(jì)成功地將低轉(zhuǎn)速和高扭矩完美地結(jié)合在一起，從而得到最好的產(chǎn)品粒度形狀與分布。
(3)單級破碎比合理范圍在2—4，極限到6．通過破碎輥直徑與入料粒度、出料粒度的合理設(shè)計(jì)與匹配，實(shí)現(xiàn)了對物料的準(zhǔn)確嚙入，減小了物料嚙入過程中破碎齒與物料相對的滑擦與相對運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了一次嚙入即破碎的高效運(yùn)動，從而既可以最大限度地提高設(shè)備的通過能力，又可降低因相對滑擦對破碎齒產(chǎn)生的不必要的磨損，最大限度地提高了破碎齒的使用壽命。
(4)設(shè)備一般都配有可靠先進(jìn)的失速保護(hù)、集中潤滑系統(tǒng)和便于設(shè)備維修的移出機(jī)構(gòu)。
3、不同之處
3.1工業(yè)背景差異
2007年，中國煤炭產(chǎn)量為25. 23億t（同期世界煤炭產(chǎn)量為56億t），占世界產(chǎn)量的45%。這就為國內(nèi)分級破碎設(shè)備的發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用空間與產(chǎn)業(yè)背景。
中國原煤人選能力2007年已達(dá)12.5億t/a以上，選煤廠總數(shù)已增至l300座，穩(wěn)居世界第一。而且我國的煤炭種類繁多，從極難選煤到易選煤，煤質(zhì)變化很大，因此選煤方法也多種多樣，如跳汰、重介、浮選、風(fēng)選等，選煤設(shè)備品種繁多，但幾乎每種選煤設(shè)備對入料都有不同的粒度要求和嚴(yán)格程度，比如重介質(zhì)旋流器，根據(jù)其本身的直徑不同，一般入料上限粒度在35一100mm，一旦超粒就會造成系統(tǒng)管道或泵葉輪的堵塞，使系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。但上述情況在美國、澳大利亞等選煤大國是不常見的，因?yàn)檫@些國家的煤炭種類、洗選方法相對單一；而英國煤炭資源已近枯竭，年產(chǎn)量約下降到3Mt，三產(chǎn)品旋流器僅處于試驗(yàn)室階段。
上述工業(yè)背景差異表明，中國巨大的煤炭生產(chǎn)加工市場給各國大型設(shè)備提供了充分舞臺的同時(shí)，也為國內(nèi)民族品牌的技術(shù)成長提供了充分的支撐與保障。而國內(nèi)產(chǎn)品植根于我國技術(shù)需求的沃土，在產(chǎn)品的工藝指標(biāo)、現(xiàn)場適應(yīng)性等方面比國外產(chǎn)品更具優(yōu)勢。
3.2技術(shù)與市場的關(guān)系
國外產(chǎn)品的技術(shù)與研究在原產(chǎn)國，而銷售在我國，只有當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題后才派售后服務(wù)人員到現(xiàn)場，而且很多國外產(chǎn)品采用代理式的經(jīng)營模式，常因經(jīng)濟(jì)層面的原因隔斷現(xiàn)場用戶與原設(shè)計(jì)人員的溝通與交流機(jī)會，從而易造成生產(chǎn)現(xiàn)場適應(yīng)產(chǎn)品而非技術(shù)產(chǎn)品適應(yīng)現(xiàn)場使用的不良后果：①因不是真正的專業(yè)人員通過現(xiàn)場勘查所做的選型，很容易造成現(xiàn)場實(shí)際技術(shù)狀況和售出產(chǎn)品特點(diǎn)無法有效匹配的矛盾。如在鶴崗、寧煤等地，國外一些品牌產(chǎn)品因不能滿足實(shí)際應(yīng)用，均被挪作它用或被退貨處理；②在產(chǎn)品的售后服務(wù)、配件供應(yīng)等過程中，因中間環(huán)節(jié)多，經(jīng)常造成售后服務(wù)不及時(shí)、售后服務(wù)及配件費(fèi)用高等現(xiàn)象。
以上狀況在國內(nèi)專業(yè)從事該類設(shè)備研發(fā)和推廣的正規(guī)企業(yè)是不存在的，國內(nèi)企業(yè)可給生產(chǎn)現(xiàn)場用戶提供量體裁衣的專業(yè)化設(shè)計(jì)、售后服務(wù)與配件供應(yīng)，甚至可實(shí)現(xiàn)常年的“零時(shí)間”等待。
3.3多樣性
多樣性主要指設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，如破碎齒型結(jié)構(gòu)、布置方式、破碎齒材料等技術(shù)組合方式以及產(chǎn)品應(yīng)用范圍等。由于國外產(chǎn)品在此領(lǐng)域已經(jīng)有幾十年的發(fā)展史，借助西方國家深厚的工業(yè)基礎(chǔ)和先進(jìn)的產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，國外產(chǎn)品已發(fā)展成為型號齊全、齒型多樣、多種材質(zhì)的成熟系列產(chǎn)品。
國內(nèi)分級破碎產(chǎn)品起步較晚，且發(fā)展參差不齊，最早起步于上世紀(jì)90年代，如洛陽礦山機(jī)械廠，其產(chǎn)品在霍林河等大型露天煤礦得到了部分應(yīng)用；煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研發(fā)的SSC系列產(chǎn)品在神華、陽泉、兗州、伊泰等大型煤礦、選煤廠得到較為廣泛的應(yīng)用。ssc系列產(chǎn)品是目前國內(nèi)在技術(shù)水平、創(chuàng)新能力、加工能力、市場運(yùn)作能力等方面綜合實(shí)力最強(qiáng)、與國外產(chǎn)品最有競爭力的產(chǎn)品。ssc系列產(chǎn)品在設(shè)備品種、齒型、材質(zhì)等方面均可滿足現(xiàn)場應(yīng)用，但在產(chǎn)品多樣性方面，與國外先進(jìn)產(chǎn)品尚存在一定差距。
3.4應(yīng)用效果
國外先進(jìn)產(chǎn)品，植根于其深厚的工業(yè)基礎(chǔ)，設(shè)備整體機(jī)械性能穩(wěn)定，可靠性高。但由于工業(yè)背景的差異，有些設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)出料粒度不能嚴(yán)格達(dá)到技術(shù)要求，而現(xiàn)場在選型時(shí)都考慮了技術(shù)富裕系數(shù)，所以一般情況下只要設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，不影響后期銷售或下一道應(yīng)用工序，用戶不予追究。設(shè)備的處理能力也有類似情況出現(xiàn)。在破碎精煤或含矸石較少的普通綜采原煤時(shí)，國外產(chǎn)品破碎齒使用壽命很理想，但當(dāng)原煤中含有大量白砂巖、鋼煤、火成巖等大塊硬物料時(shí)，破碎齒的使用壽命便會明顯縮短，齒板、齒帽也會出現(xiàn)松動甚至斷裂等現(xiàn)象。
而國內(nèi)產(chǎn)品，尤其是SSC系列產(chǎn)品，在國內(nèi)率先提出了國際化集成的先進(jìn)理念（現(xiàn)已普遍被國內(nèi)用戶認(rèn)可，競爭廠家也紛紛效仿），并結(jié)合中國國情，采用了一體化的設(shè)計(jì)和復(fù)合鑄造等先進(jìn)技術(shù)，不僅可實(shí)現(xiàn)對硬物料良好的破碎，而且運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高，近期又開發(fā)出了第三代既可靠又便于更換的破碎齒系列。近兩年來，由于該類設(shè)備進(jìn)入門檻低，有一些國內(nèi)小企業(yè)也參與到市場競爭中來，但大都僅局限于機(jī)械特性的模仿，而對該類設(shè)備的基本原理把握不清，技術(shù)上東拼西湊，因而在實(shí)際使用中效果并不理想，常常使用時(shí)間不長便出現(xiàn)減速器破裂、破碎齒輥或破碎輥軸斷裂等嚴(yán)重質(zhì)量問題。
4、技術(shù)數(shù)據(jù)對比
內(nèi)蒙古錫林浩特境內(nèi)蘊(yùn)含豐富的低硫、低灰和高揮發(fā)分的褐煤，褐煤制氣采用碎煤加壓氣化技術(shù)，原料粒度要求為5~50mm。根據(jù)系統(tǒng)要求，需將50~300mm的原料煤直接嚴(yán)格破碎至50mm以下，且5~50mm -次成塊率不低于70%。對此，分別采用天地科技股份有限公司SSC70100分級破碎機(jī)和國外某知名品牌分級破碎機(jī)(圖2)進(jìn)行了破碎試驗(yàn)。
4.1國外某知名品牌分級破碎機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表l所示為國外某知名品牌分級破碎機(jī)入料（4#原煤）的粒度組成，表2為其破碎后的產(chǎn)品粒度組成。
4.2 SSC70100分級破碎機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3所示為SSC70100分級破碎機(jī)入料（5#原煤）的粒度組成，表4為其破碎后的產(chǎn)品粒度組成。
4.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比
兩種設(shè)備試驗(yàn)所用原煤均取自錫林浩特同一礦區(qū)的同一煤種，試驗(yàn)過程中采用的給料／出料方式、試驗(yàn)輔助設(shè)備與儀器及試驗(yàn)人員等都基本相同，因此試驗(yàn)具有良好的可比性。
從表1、表2可以看出，國外某知名品牌分級破碎機(jī)試驗(yàn)用原煤中待破碎物料占73.39%，經(jīng)過對> 50mm篩上物的破碎，破碎產(chǎn)物中6～50rnm占本級產(chǎn)率為51. 03%，同時(shí)產(chǎn)生>50mm的比例高達(dá)41. 02%，過粉碎率（即<6mm產(chǎn)率）7.95%。
由表3、表4可以看出，SSC70100分級破碎機(jī)試驗(yàn)用原煤中待破碎物料占75. 79%，經(jīng)過對>50mm篩上物的破碎，在產(chǎn)品粒度完全（50mm的前提下，破碎產(chǎn)物中6~50mm產(chǎn)率占本級仍高達(dá)85.47%，過粉碎率(即<6mm)產(chǎn)率14. 53%。
假設(shè)國外某知名品牌分級破碎機(jī)破碎產(chǎn)物中> 50mm的比例高達(dá)41. 02%是因?yàn)樵O(shè)備選型不當(dāng)造成，因此又利用SSC7260分級破碎機(jī)進(jìn)行了一次類似的試驗(yàn)，以增強(qiáng)對比性。從表5可以看出，在對同樣原煤進(jìn)行的試驗(yàn)中，SSC7260分級破碎機(jī)限上率是41. 45%，破碎產(chǎn)物中6—50mm產(chǎn)率占本級54.15%，比國外某知名品牌分級破碎機(jī)提高了
3. 12個百分點(diǎn)，而過粉碎率降低了3.55個百分點(diǎn)。
通過分析，我們可以客觀的看出兩種設(shè)備對產(chǎn)品粒度的控制能力和工藝指標(biāo)的差異。
5、結(jié)語
目前，國內(nèi)市場上的大型分級破碎設(shè)備既有大量推廣與應(yīng)用的國外產(chǎn)品，也有迅速成長與壯大的國內(nèi)產(chǎn)品。進(jìn)口產(chǎn)品因其所在國家的深厚的工業(yè)基礎(chǔ)，因而制造的產(chǎn)品具有良好的機(jī)械性能與運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，并且具有多年積累而形成的專業(yè)性與多樣性。而我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國，煤炭洗選技術(shù)復(fù)雜、多樣，因而使得國內(nèi)分級破碎設(shè)備具有國外產(chǎn)品無法比擬的成長優(yōu)勢，而且在設(shè)備的一些工藝指標(biāo)上已經(jīng)超越了國外的設(shè)備，從而具有廣闊的發(fā)展空間與市場應(yīng)用前景。
