惯性圆锥破碎机破碎耐火材料的应用研究

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1、惯性圆锥破碎机破碎耐火材料的应用研究唐威摘要：惯性圆锥破碎机是一种具有独特工作原理和机械结构的新型破碎设备，破碎比大，过铁性能强、产品粒度组成合理、过粉碎少、能简化破碎工艺流程，节能降耗，能破碎任何硬度的脆性物料，十分适合于耐火材料的破碎。本文简述了惯性圆锥破碎机的结构特点和工作原理，并通过实例证明了该机在耐火材料生产中的良好应用前景。1．前言耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的无机非金属材料。它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品，具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料。耐火材料的原料多数是天然耐火原料，主要有硬质粘土、白云石、菱镁矿

2、等，在用来制砖前需经过锻烧处理。通过破粉碎和筛分将块状原料加工制备成具有一定粒度组成的颗粒，以供配料用。原料加工用的设备，粗碎一般用颚式破碎机，细碎多用对辊破碎机、圆锥破碎机、干碾机等；筛分多用双层或多层震动筛；细磨多用球磨机、筒磨机和震动磨等。耐火材料一般硬度很高，如莫来石莫氏硬度为7～8级，刚玉、高铝矾土莫氏硬度达到9级，因而用传统的破碎设备破碎耐火材料难度极大，要经过多段破碎才能达到所需粒度，能量消耗很大。另外破碎过程没有选择性，不但增加了过粉碎，而且由于物料颗粒不是相间解离，颗粒的表面物理－机械活性低，影响下面的压制和焙烧工序，导致产品质量下降。石英矿中除少数砂岩外基本都属于高硬矿石

3、，虽然石英大都属粒状镶嵌，但是硅质胶结致密，解离性差，金属磨损指数高，破碎较困难。用普通偏心式短头圆锥破碎机闭路加工生产这些高硬度材料，磨损快，效率低，过粉碎严重。有些厂家选用棒磨机或球磨机，但缺点是产品表面物理—机械活性低，原因是物料在磨机中停留时间过长，过粉碎严重；颗粒形状对成型产品具有更大危害，膨胀系数高造成产品开裂和疏松趋势严重，导致产品质量下降，废品率增加。此外，振动磨机在粉碎高硬度材料时，产量低，单位功耗高，噪音大。辊式破碎机虽然没有上述缺点，但由于其工作机理是依靠辊面和物料之间的摩擦力使物料进入两辊中间，使棍子表面磨损相当快且不均匀，增加了破碎过程中的铁污染，严重影响产品质量，

4、在破碎高硬度材料时，还加重了轴和轴承的负荷，时常发生轴和轴承损坏现象，影响正常生产，加重了维修工作负担。石英作为耐火材料对生产原料的要求主要是控制过粉碎、颗粒粒形及加工过程中的金属污染。俄罗斯圣·彼得堡“米哈诺布尔”科技股份公司经过四十多年努力研究，通过不断的改进和完善，在大量的理论和试验工作的基础上，终于开发研制成功在破碎领域具有革命性突破的新型节能细碎设备——惯性圆锥破碎机，以其先进的破碎理论、独特的设计思路、合理的机械结构和优良的性能代表了当前世界圆锥破碎机的最高水平，具有破碎比大，产品粒度组成合理,过粉碎少,能破碎任何硬度的脆性物料的特点，特别适宜作为破碎耐火材料的设备。2．惯性圆锥

5、破碎机特点简介惯性圆锥破碎机的结构如图1所示。惯性圆锥破碎机机体通过隔振元件座落在底架上，工作机构由定锥和动锥组成，锥体上均附有耐磨衬板，衬板之间的空间形成破碎腔。动锥轴插入轴套中，电动机的旋转运动通过传动机构传给固定在轴套上的激振器，激振器旋转时产生惯性力，迫使动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在一个垂直平面内，动锥靠近定锥时，物料受到冲击和挤压被破碎，动锥离开定锥时，破碎产品因自重由排矿口排出。动锥与传动机构之间无刚性联接。图1惯性圆锥破碎机结构原理图1-底架2-皮带传动装置3-隔振元件4-激振器5-外壳6-球面瓦7-衬板8-定锥9-动锥10-动锥支座11-轴套在惯性圆锥破碎机中，动锥和传动

6、机构之间无刚性联接，动锥的振幅不受传动系统的限制，是可以变化的，它的大小取决于物料层抗压阻力与破碎力的平衡。破碎机刚启动时，动锥摆动频率小，破碎力较小，动锥的振幅较小，因此启动力矩也较小，带负荷启动不会损坏破碎机。所以，惯性圆锥破碎机可以带负荷启动和停车。同样道理，在惯性圆锥破碎机中，挤满给料只是增大了物料层的抗压阻力，动锥的振幅减小，不会造成破碎机“闷车”，不需安装给料机。在破碎力的作用下，动锥将尽可能靠近定锥，从而将物料破碎得更细，其产品最大粒度只有排料间隙的1/3～1/4左右。由于动锥与传动机构之间无刚性联接，如果物料中混入不可破碎的物体，动锥暂时停止运动，激振器将绕动锥轴继续转动，绝

7、对不会破坏传动系统和主机。因为惯性圆锥破碎机是带负荷启动，相对于偏心圆锥破碎机的空载启动，惯性圆锥破碎机的启动力矩较大，所以启动时瞬间电流较大。为了保证破碎机安全平稳的启动，选用了较大功率的电机，实际上，破碎机工作时所耗功率只有电机额定功率的60%左右。由于惯性圆锥破碎机是挤满给料，通过向物料层施加严格定量的由惯性力造成的压力，可以使物料层适当地压实，使物料承受全方位的挤压，物料颗粒之间相互作用，从而实现“料