集成磨工业应用及性能特点

　　1空中打击破碎理论的建立。

　　1.1国内外反击破碎机技术成果是空中打击破碎理论建立的基础。

　　反击式（又叫冲击式）破碎机工作原理：主要借助高速回转的锤头冲击料块，使其沿薄弱部分（层理，节理等）选择性破碎。被冲击后的物料获得巨大的动能，经反击板和物料相互间的冲击进一步破碎，上述过程反复进行，直至获得*终合格产品。

　　在反击式破碎机工作原理阐述中已勾划出一个科学的理想破碎机模式，而反击式破碎机的具体表现形式却不能充分实现这种模式，它一方面因具体结构制约着物料在腔体内的反复破碎次数，使物料不能充分粉碎，因此排料范围宽，在硬岩矿石破碎上尤为明显；另一方面，受排料口的制约，在排料口处依靠强制铣削破碎方式破碎物料加大了材料消耗和电耗，所以充分实现反击破碎机工作原理中阐述的这种破碎机模式便成为笔者研究的目标。

　　1.2对立轴破碎机的改进与完善是空中打击。

　　破碎理论建立的基础笔者早在20世纪80年代就开始将反击式破碎原理引入立轴破碎机的研制中，发明了在立轴破碎机中采用上倾圆弧型耐磨反击板的技术，并于1989年获得国家发明专利，专利号：89263333. 5.之后又在工业实践的基础上，为了延长物料在腔体内的滞留时间和增加破碎次数以获得更好的细碎效果，同时为了延长易损件使用寿命，尤其针对硬质物料（如水泥熟料）细碎易损件耐磨问题，在实践中反复分析了易损件磨损情况及跟踪国内外耐磨材料发展状况，首先提出了耐磨新含义概念，即耐磨技术从减少耐磨材料本身消耗和有效增加被消耗的耐磨材料工作量两方面来延长易损件使用寿命。又将立轴破碎机腔体改为双层破碎腔，并研制了利用可调节锤头增加被磨损工作量的新型组合装置（见图1），该两项技术分别于1991和1997年获国家发明专利，专利号分别是：91230202.9和97247435.8.将反击式破碎工作原理引入立轴破碎机中，在破碎中等脆性物料时其细碎和耐磨效果大大提高。张家口鑫宇矿业有限公司先后采用10余台徐州万和机械制造有限公司生产的LFP1750型立轴破碎机细碎风化铁矿石取得了较好的细碎效果，但是电耗，材料消耗大。立轴破碎机虽然是双层破碎腔，但完全依靠这种不能循环的反复破碎实现细碎有点困难。同时立轴破碎机破碎腔体没有较大的破碎空间，物料的破碎基本上是强制铣削破碎，这不仅在物料的细碎上电耗大，耐磨材料消耗也大，因此立轴破碎机的使用也有局限性，还不是理想的普及型细碎机。

　　1.3空中打击破碎理论的建立。

　　在上述分析基础上，笔者为反击式破碎机工作原理构建了一个破碎机模型，即让低于临界转速的回转筒体将待破碎物料提升至一定的高度后，以抛物线轨迹抛落，高速回转的锤头迎头打击，以击碎物料，获得一定能量的物料受到筒体内反击板的反击破碎和物料间的相互撞击进一步破碎。由于筒体是不断旋转着的，因此在腔体内的物料不断地被抛起受到高速回转锤头的冲击破碎，此过程循环反复，直至达到合格产品。回转锤头与筒体反击板之间有较大的空间，物料在自由状态下受到循环反复破碎，彻底摒弃了排料口的存在，无强制铣削破碎，这样就构建了一个不断受冲击，反击和相互撞击并循环反复进行破碎的破碎机模型，这种模型的理论基础就是空中打击破碎理论。

　　运用空中打击破碎理论研制开发的集中碎，细碎，超细碎于一体的集成磨于1999年在徐州万和机械制造有限公司研制成功，该产品已获国家发明专利，专利号为98111504.7.该集成磨由两个传动系统组合而成，两上回转体同心组合，内转子为高速回转的锤头，外转子为低速回转的筒体。

　　外转子传动系统中的调速电机通过三角皮带，减速机，传动链条带动镶有特殊结构设计的反击板，回转筒体在旋转过程中对进入腔内的物料起着提升，抛落和强制沿轴向前进的作用。内转子传动系统的主电机通过三角皮带带动转子和锤头高速回转，对回转筒体提升抛落下来的物料进行高速冲击破碎。

　　该机端面设有进料口，另一端底部设有出料口，回转筒体由两个半圆筒体通过法兰连接而成，以利拆卸和方便维修，支撑轴承设置于机体外，便于润滑和维护，回转筒体外设有机壳外罩，以防粉尘外溢。

　　该机反击板作用独特：a.它是反击板，被高速回转锤头冲击获得巨大能量的物料以高速度撞击反击板被破碎，反弹；b.具有扬料板的功能，不断地将物料提升抛落；c.有强制物料沿轴向向前推进的作用；d.反击板将回转筒体分隔成若干个破碎腔，延长物料在腔体内滞留时间，增加破碎次数。

　　2集成磨工业应用及性能特点。

　　2.1集成磨工业应用。

　　该系列产品在上世纪末*先应用于水泥熟料的细碎，由于水泥熟料硬度高，磨琢性大，所以在水泥工业生产中采用的细碎熟料破碎机普遍存在锤头磨损快，使用寿命短，电耗高（1.8~2kWh/t）

　　等缺点。但使用集成磨后，节能降耗效果显着，如山西省保德水泥有限公司一副锤头使用寿命近1年，吨电耗小于1kWh/t.目前水泥行业用此设备细碎水泥熟料的厂家已有几十家，都取得了较好的技术经济效益。

　　江苏江阴虹钢炉料有限公司2003年初建设的一条活性石灰生产线选用徐州万和机械制造有限公司生产的#型集成磨，已使用两年多，锤头至今还可以使用，综合经济效益及社会效益明显。

　　国内*大的海绵铁生产厂山西黎城粉末冶金有限公司几年来先后使用过锤式破碎机，反击式破碎机，立式冲击式破碎机等破碎设备，破碎效果都不理想。2002年选用了徐州万和机械制造有限公司生产的#型集成磨，现已使用三年多，锤头基本无磨损，成品产量比改造前翻了一番，极大地满足了使用单位的生产要求。

　　环烧工程配套使用该设备进行石灰的细碎，出料细度，耐磨性能等各项指标均超过了外商的要求。

　　目前该设备已在石灰，非金属矿，冶金和人工制砂等行业得到越来越多用户的认可。

　　2.2集成磨的性能。

　　2.3集成磨的特点。

　　a.简化流程，节约投资。该机集中碎，细碎，超细碎于一体，大大简化了工艺流程，减少了占地面积，结构设计简单合理，便于维护，尤其适用于老厂的技术改造。

　　b.出料粒度细，产量质量高。由于该机将传统的固定反击板改为可回转反击板，物料在沿轴向前进的同时被反复提升，抛落，实现全过程动态连续破碎；较大的破碎空间和特殊结构的反击板延长了物料在腔体内滞留的时间，强化了物料的相互撞击和自磨粉碎，保证了出料粒度的稳定。

　　c.运行平稳，节约电耗。该机锤头与反击板的间距大于300mm，彻底摒弃了传统破碎设备固有的强制铣削破碎，磨擦破碎和挤压破碎方式，避免了传统破碎方式所产生的硬性机械阻力。正常生产中，设备载荷均匀，运行平稳，可靠，电耗大大降低。该机装机容量小，同等处理量电耗仅为传统粉碎机的1/2. d.材料消耗少，运行周期长。由于该机独特的结构设计，抛起的物料在自由状态下实施空中打击破碎，因而锤头与反击板磨损小，而且赋予耐磨新的含义，关键是在锤头设计上还给出了80~100mm的工作磨损量，大大延长了易损件的使用寿命，同等材质的易损件寿命是传统破碎机的5~10倍，节约了运行费用和维修费用。

　　3结语。

　　集成磨由于有较大的破碎空间和可以循环反复破碎，极大地节约了能耗，提高了设备的可靠性和延长了设备的运行周期，自推向市场以来，深受市场欢迎，现已广泛应用于金属，非金属，建材，化工和人工制砂等各种领域。我们将在其应用过程中，对其结构进行不断的完善和改进，以努力提高我国的破碎装备水平。

　　贵州宏福总公司每年产生磷石膏约300万t，目前年开发利用量不足20万t，大量磷石膏不仅占用土地，还易造成环境污染。

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