顎式破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)都是利用物料通過破碎腔時(shí)對(duì)其進(jìn)行擠壓而實(shí)現(xiàn)破碎的，均為“容積”破碎，即破碎腔的容積和物料的堆密度決定了破碎機(jī)的處理量。預(yù)先分離物料中粒度較小的顆粒，使較大顆粒間存在較多的空隙將有助于提高破碎效率，取得較好的破碎效果，降低襯板消耗，三十畝地選廠、南山選廠、大孤山選廠等廠礦的生產(chǎn)實(shí)踐充分證明了預(yù)先篩分的效果。
本研究通過PlantDesigner軟件模擬計(jì)算，考查了預(yù)先篩分對(duì)粗碎-顎式破碎機(jī)和中碎一圓錐破碎機(jī)的影響，對(duì)預(yù)先篩分在選廠碎礦過程中的作用進(jìn)行了研究。
2、原礦性質(zhì)
以某礦山為例，設(shè)計(jì)處理能力為240萬(wàn)t/a，采礦方式為坑采，原礦在井下經(jīng)顎式破碎機(jī)粗碎后由提升機(jī)將礦石運(yùn)至地面的中碎車間緩沖料倉(cāng)，然后進(jìn)行中碎和細(xì)碎。原礦性質(zhì)見表1。原礦粒度組成見圖1。
3、標(biāo)準(zhǔn)的三段一閉路破碎流程
現(xiàn)場(chǎng)為標(biāo)準(zhǔn)的三段一閉路破碎流程，最大進(jìn)料粒度為700mm，最終產(chǎn)品粒度為- 12mm，破碎比為58. 33。
根據(jù)原礦性質(zhì)和選廠的碎礦工藝條件，采用PlantDesigner軟件對(duì)無(wú)預(yù)先篩分的碎礦流程進(jìn)行了模擬，用以擬合最佳破碎流程。
擬合的最佳破碎流程為：粗碎選擇1臺(tái)EP-10顎式破碎機(jī)，允許最大給料粒度750mm，處理量為450L／h、排料口為150mm時(shí)的設(shè)備負(fù)荷率為75%，排料的最大粒度為275mm。中碎設(shè)備選擇l臺(tái)YZ-4-B圓錐破碎機(jī)，處理量為450t/h、排礦口為40mm時(shí)的設(shè)備負(fù)荷率為70%，排料最大粒度為63 mm。中碎和細(xì)碎后的礦石一并送至篩分車間，雙層直線振動(dòng)篩的分級(jí)粒度為40/12mm，小于12mm的礦石直接進(jìn)入磨礦料倉(cāng)，大于12mm的礦石返回再次破碎。細(xì)碎設(shè)備選擇2臺(tái)Y24-D圓錐破碎機(jī)，處理量為658t/h、排料口為16mm時(shí)的設(shè)備負(fù)荷率為85%。
模擬流程中，粗、中、細(xì)三段碎礦作業(yè)的破碎比分別為2. 55、4.37和5.25，破碎比配置合理，設(shè)備負(fù)荷率適中。
4、有兩段預(yù)先篩分的三段一閉路破碎流程
4.1粗碎前預(yù)先篩分
根據(jù)原礦的粒度組成曲線可知，原礦中粒度小于顎式破碎機(jī)排礦口150mm的物料約占27. 10%，該粒級(jí)物料經(jīng)過顎式破碎機(jī)時(shí)只是占據(jù)了破碎腔的空間，幾乎不會(huì)被破碎，可以預(yù)先從原礦中分離出來(lái)。因此，粗碎前可以設(shè)置棒條給料機(jī)，其分級(jí)粒度為150mm：粒度大于150mm粒級(jí)的物料給入顎式破碎機(jī)，小于150mm的物料直接給人中碎圓錐破碎機(jī)，模擬計(jì)算結(jié)果如圖3所示。
經(jīng)過棒條給料機(jī)預(yù)先分離，大約27. 11%的原礦(122t/h)直接給人中碎，而給人顎式破碎機(jī)EP-10的物料降至328t/h，排礦口仍為150mm時(shí)，設(shè)備的負(fù)荷率由75%降至64%，而中碎Y24-B圓錐破碎機(jī)的負(fù)荷率沒有變化。可以看出，粗碎前預(yù)先篩分大大降低了粗碎設(shè)備的負(fù)荷，預(yù)先篩除原礦中的較細(xì)粒級(jí)物料，大塊物料間的空隙增大，通過顎式破碎機(jī)破碎腔時(shí)更易破碎，破碎效率提高，碎礦能耗降低。
4.2中碎前預(yù)先篩分流程
無(wú)預(yù)先篩分模擬碎礦流程中，中碎排料的最大粒度為63mm。而在中碎設(shè)備給料的粒度組成(見圖4)，粒度小于60mm的物料含量為31.8%。為提高中碎破碎效率，可預(yù)先將該粒級(jí)物料進(jìn)行分離。
因此，中碎前可以設(shè)置棒條篩，其分級(jí)粒度為60mm，模擬計(jì)算結(jié)果如圖5所示。
中碎前增加棒條篩后，可以預(yù)先篩除中碎給料中31. 8%粒度小于60mm的物料，中碎Y24-B圓錐破碎機(jī)的處理量由450t/h減少為341 t/h，排礦口仍為40mm時(shí)，設(shè)備負(fù)荷率由70%降至61%。而109t/h粒度小于60mm的物料與中碎排料一起給入預(yù)先檢查篩分作業(yè)，篩上物料返回細(xì)碎作業(yè)，細(xì)碎設(shè)備的負(fù)荷率略有增加，由85%增加到87%。中碎前增加預(yù)先篩分后，可以保證給料中大塊物料間有較充裕的空間，有助于強(qiáng)化碎礦作業(yè)，提高圓錐破碎機(jī)的破碎效率，降低碎礦能耗。
5、總結(jié)
PlantDesigner軟件模擬計(jì)算結(jié)果顯示，預(yù)先篩分對(duì)于改善碎礦流程、降低粗中碎設(shè)備負(fù)荷率、提高粗中碎設(shè)備的碎礦效率具有明顯效果。粗碎前設(shè)置棒條給料機(jī)，預(yù)先分離原礦中約27. 11%的較細(xì)物料，顎式破碎機(jī)的負(fù)荷率由75%降至64%。中碎前設(shè)置棒條篩，預(yù)先篩出給礦中31.80%粒度小于60mm的物料，中碎圓錐破碎機(jī)的負(fù)荷率由70%降至61%，為滿足最終碎礦粒度小于12mm提供了保障。
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