物料破碎是礦物加工的關(guān)鍵工藝過程，特別是破碎的能量利用率很低。因此，降低破碎能耗，采用高效節(jié)能設(shè)備是物料破碎的關(guān)鍵。
近年來，諾德伯格HP型高效圓錐破碎機(jī)作為選礦破碎的中、細(xì)碎設(shè)備較為廣泛的投入使用。到目前為止，全國(guó)已有100多臺(tái)HP型高效圓錐破碎機(jī)在鐵礦、有色金屬礦山、電站以及民用建材大型石料廠使用，其碎礦產(chǎn)品中0～5mm粉礦含量顯著高于國(guó)產(chǎn)老式圓錐破碎機(jī)。因此我國(guó)越來越多的選礦廠采用HP型高效圓錐破碎機(jī)替代國(guó)產(chǎn)老式圓錐破碎機(jī)，在不改變碎礦工藝，以最小的投資實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”，顯著減少了破碎產(chǎn)品粒度，大幅度提高了球磨機(jī)的生產(chǎn)效率及選礦廠的處理量，取得了較好的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。
1、遼寧排山樓金礦HP300圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)實(shí)踐
遼寧排山樓金礦于1996年9月開工建設(shè)，1997年7月1日試生產(chǎn)，年底達(dá)到原礦處理量1200t/d的設(shè)計(jì)規(guī)模，原礦來自露天采礦場(chǎng)，最大塊度700mm，礦石密度2.71t/m3，普氏硬度廠=10—12，但礦石解理極不發(fā)育，難選難磨。選廠采用三段一閉路破碎流程，兩段閉路磨礦，磨礦細(xì)度- 200目85%，CIL全泥氰化活性炭吸附提金生產(chǎn)工藝。
遼寧排山樓金礦是我國(guó)較早使用HP型圓錐破碎機(jī)的礦山之一。1997年底，隨著世界范圍內(nèi)黃金價(jià)格下跌，企業(yè)按1200t/d規(guī)模組織生產(chǎn)，選廠虧損，無法收回投資。必須將生產(chǎn)能力提高到1500t/d以上，企業(yè)才能生存和發(fā)展。但是受細(xì)碎設(shè)備（PYY1650單缸液壓圓錐破碎機(jī)）處理量及其排礦口的制約，企業(yè)難以擴(kuò)大生產(chǎn)。1997年流程考查結(jié)果顯示，當(dāng)處理原生礦時(shí)，在中碎排礦口25mm、細(xì)碎排礦口9mm、篩孔15 mm×30mm的條件下，碎礦循環(huán)負(fù)荷率高達(dá)178%，每天破碎系統(tǒng)開車時(shí)間20小時(shí)，篩下產(chǎn)品粒度很粗（- 12 mm粒級(jí)占72%，12～20 mm占28%），嚴(yán)重影響磨礦生產(chǎn)能力，而后續(xù)作業(yè)具有提高生產(chǎn)能力的潛力。破碎成為擴(kuò)大生產(chǎn)能力的瓶頸。1998年4月，排山樓金礦對(duì)細(xì)碎系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，增加一個(gè)約10噸容量的緩沖礦倉和調(diào)速帶式輸送機(jī)，使用現(xiàn)場(chǎng)制作的鋼結(jié)構(gòu)底座，在原有細(xì)碎基礎(chǔ)上安裝HP300圓錐破碎機(jī)，將振動(dòng)篩篩孔改為10 mm x12 mm。
通過技術(shù)改造，破碎產(chǎn)品粒度達(dá)到了一6.6 mm占80%，-5 mm的粉礦含量達(dá)到60~ 70%，選礦廠綜合日處理礦量穩(wěn)定在1500t以上，月處理礦量由改造前的26456t上升到48450t。產(chǎn)量提高后，僅半年就收回改造費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。改造前、后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。
2、錫鐵山鉛鋅礦HP400圓錐破碎機(jī)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)實(shí)踐
錫鐵山鉛鋅礦3000t/d規(guī)模的選礦廠是由我院1979~1982年設(shè)計(jì)，1988年正式生產(chǎn)并通過國(guó)家驗(yàn)收。2002年10月，錫鐵山鉛鋅礦為配合資源開發(fā)，盡快把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，對(duì)其選礦廠進(jìn)行擴(kuò)建改造，選廠處理量由3000t/d擴(kuò)建到4500t/d。選廠原破碎工藝為三段一閉路破碎流程，破碎主要設(shè)備為：粗碎設(shè)備900×1200簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)1臺(tái)；中碎設(shè)備PYB - 1650標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)1臺(tái)；細(xì)碎設(shè)備PYD - 2200短頭型圓錐破碎機(jī)1臺(tái)；篩分設(shè)備S221500x4000自定中心振動(dòng)篩2臺(tái)。
在擴(kuò)建設(shè)計(jì)中，通過對(duì)原破碎設(shè)備生產(chǎn)能力核算，同時(shí)考慮到生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題（如閉路循環(huán)負(fù)荷量太大、球磨機(jī)給礦粒度較粗）。破碎擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)在原細(xì)碎設(shè)備PYD -2200短頭型圓錐破碎機(jī)旁邊并排加HP400圓錐破碎機(jī)1臺(tái)，將細(xì)碎給料膠帶輸送機(jī)改造為可逆膠帶，再通過三條膠帶輸送機(jī)倒料運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)原細(xì)碎設(shè)備PYD - 2200短頭型圓錐破碎機(jī)和HP400圓錐破碎機(jī)的給料，原細(xì)碎設(shè)備作為HP400圓錐破碎機(jī)的備用設(shè)備；篩分設(shè)備S221500×4000自定中心振動(dòng)篩改為YA2100×4800圓振動(dòng)篩。通過擴(kuò)建改造，破碎處理能力已達(dá)到4500t/d的設(shè)計(jì)能力，閉路循環(huán)負(fù)荷量降為145%，球磨機(jī)給礦最大粒度由改造前的- 20mm降至- 15mm。
3、武鋼程潮鐵礦HP500圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)實(shí)踐
武鋼程潮鐵礦選礦破碎工藝為三段一閉路破碎流程，破碎主要設(shè)備為：粗碎PE900×1200復(fù)擺式顎式破碎機(jī)2臺(tái)；中碎PYB -2100標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)1臺(tái)；細(xì)碎PYD -2100短頭型圓錐破碎機(jī)2臺(tái)；篩分PYN - II型自定中心懸振篩4臺(tái)。選廠自投產(chǎn)以來，破碎處理量偏小、破碎產(chǎn)品粒度偏粗（特別是中碎排礦粒度中+75mm的粒級(jí)產(chǎn)率過大）、破碎效率低等問題導(dǎo)致球磨機(jī)臺(tái)處理量偏低，選礦廠金屬流失嚴(yán)重。針對(duì)以上問題，2001年3月，程潮鐵礦選礦廠進(jìn)行了破碎技術(shù)改造：選擇HP500標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)1臺(tái)替代原中碎設(shè)備，HP500短頭型圓錐破碎機(jī)2臺(tái)替代原細(xì)碎設(shè)備，4臺(tái)1406SZ -G雙層振動(dòng)篩替代原篩分設(shè)備。
2002年4月，程潮鐵礦選礦廠完成了破碎技術(shù)改造，破碎、磨礦改造前后產(chǎn)品粒度測(cè)定結(jié)果見表3 -1、表3-2。從表3-1可知，原選礦廠破碎系統(tǒng)中、細(xì)碎產(chǎn)品粒度偏粗。通過生產(chǎn)檢測(cè)，中碎產(chǎn)品粒度92. 3% - 65mm（流程考查D95～70mm）；細(xì)碎產(chǎn)品粒度91.5% - 10mm(流程考查D95～15mm)。特別是中碎產(chǎn)品中+75mm粒級(jí)高達(dá)9.62%，另外細(xì)碎設(shè)備性能較差，老化嚴(yán)重，排礦口不能有效調(diào)節(jié)，使得細(xì)碎負(fù)荷加重，通過生產(chǎn)檢測(cè)顯示細(xì)碎作業(yè)循環(huán)負(fù)荷達(dá)到395.99%。篩分效率為48.08%。選礦廠為了順利生產(chǎn)，必須靠調(diào)大細(xì)碎設(shè)備排礦口和振動(dòng)篩篩網(wǎng)尺寸，從而導(dǎo)致球磨機(jī)給料中+10mm粒級(jí)含量達(dá)34. 45%，嚴(yán)重影響了磨礦處理能力及鐵精礦產(chǎn)量。
從表2可知，中碎排礦口e≤45mm，產(chǎn)品
中D95可達(dá)到66. 80mm，但其排礦口還可調(diào)到38~ 40mm之間，使D95≤65. Omm；細(xì)碎排礦口e≤18mm時(shí)，產(chǎn)品中D95可小于24.5 mm，經(jīng)過預(yù)先檢查篩分，細(xì)碎產(chǎn)品中D95≤12. Omm，但篩孔尺寸仍可降至8mm×12mm，這樣可使入磨粒度中D95≤8~lOmm。對(duì)比表2、表3，第一段磨礦的給礦中-0.076mm的粒級(jí)含量由改造前的7.61%提高到改后的10. 82%，磨礦產(chǎn)品細(xì)度由改造前的18. 84% -0.076mm提高到改后的55. 03%～0. 076mm，且球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理能力提高20%。
通過破碎系統(tǒng)的技術(shù)改造，程潮鐵礦選礦廠中碎處理能力達(dá)到690t/h，細(xì)碎新增處理能力250t/h，整個(gè)破碎系統(tǒng)處理能力達(dá)到300萬t/a，且破碎產(chǎn)品粒度從15～16mm降至10mm以下，為企業(yè)年節(jié)能創(chuàng)效388. 08萬元，增產(chǎn)創(chuàng)效2169萬元。
4、HP800圓錐破碎機(jī)
4. 1HP800圓錐破碎機(jī)在包鋼公司選廠的應(yīng)用
包鋼公司選礦廠原設(shè)計(jì)規(guī)模處理原礦1200萬t/a，分兩個(gè)系統(tǒng)分別處理600萬t/a磁礦和紅礦，兩種礦石通過各自獨(dú)立的破碎和磨選系統(tǒng)分別處理。破碎為兩段開路流程，破碎產(chǎn)品粒度為0～30mm左右。20世紀(jì)90年以后，選礦廠破碎系統(tǒng)進(jìn)行了一系列技術(shù)改造：紅礦破碎系統(tǒng)通過調(diào)小中、細(xì)碎設(shè)備排礦口，降低破碎產(chǎn)品粒度，目前達(dá)到90%- 20mm；磁礦系統(tǒng)在1993年擴(kuò)建了閉路破碎車間，3臺(tái)西蒙斯圓錐破碎機(jī)和10臺(tái)2400×6000圓振篩組成了三段破碎、一次篩分的生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品粒度從0~ 30mm降到85%- 15mm，磨礦系統(tǒng)處理能力大幅度提高。
但是，由于破碎流程長(zhǎng)而復(fù)雜、破碎機(jī)和膠帶運(yùn)行設(shè)備多，引起設(shè)備管理及維修困難、生產(chǎn)成本高等問題，特別是西蒙斯破碎機(jī)的故障率較高，備件消耗量大。因此，包鋼公司于2001年引進(jìn)了1臺(tái)HP800圓錐破碎機(jī)，安裝在磁礦系統(tǒng)閉路碎礦車間的原細(xì)碎西蒙斯破碎機(jī)基礎(chǔ)上，將三段破碎改為二段一閉路破碎流程，取消原開路破碎作業(yè)的PYD2200mm圓錐破碎機(jī)。這樣，1臺(tái)HP800圓錐破碎機(jī)代替了3臺(tái)破碎機(jī)-1臺(tái)西蒙斯和2臺(tái)PYD2200mm細(xì)碎型圓錐破碎機(jī)。
HP800圓錐破碎機(jī)投產(chǎn)后，組成了2臺(tái)PYD2200mm圓錐破碎機(jī)（中碎）+2臺(tái)PYD2200mm圓錐破碎機(jī)（開路細(xì)碎）+HP800圓錐破碎機(jī)的閉路破碎系統(tǒng)，破碎系統(tǒng)處理量達(dá)到llOOt/h，磁礦破碎設(shè)備總功率減少了360kW。HP800圓錐破碎機(jī)與西蒙斯破碎機(jī)給礦及產(chǎn)品粒度測(cè)定結(jié)果見表4。
從表中對(duì)比可知，在中碎排礦粒度0—100mm的條件下，HP800圓錐破碎機(jī)與西蒙斯破碎機(jī)新生成合格產(chǎn)品0~ 12. 5mm產(chǎn)量之比為382/206=1.85倍，0~6.5mm產(chǎn)量之比為241/109=2.21倍。產(chǎn)品粒度越細(xì)，HP800圓錐破碎機(jī)的效率優(yōu)勢(shì)越大。
4.2 HP800圓錐破碎機(jī)在齊大山選礦廠的應(yīng)用
齊大山選礦廠破碎采用三段一閉路流程，2001年以來，選礦廠對(duì)破碎系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造和完善，原粗碎設(shè)備不變（1臺(tái)B1350/180非標(biāo)準(zhǔn)液壓旋回破碎機(jī)，原中碎設(shè)備3臺(tái)？2200mm液壓?jiǎn)胃讏A錐破碎機(jī)改為H8800圓錐破碎機(jī)，細(xì)碎設(shè)備分新、老兩個(gè)系列，新系列為2臺(tái)HP800單缸圓錐破碎機(jī)（新增設(shè)備，一用一備），老系列為1臺(tái)？2200mm短頭型圓錐破碎機(jī)。粗碎產(chǎn)品直接給入中碎，中碎篩分作業(yè)的篩下產(chǎn)品及老系列細(xì)碎系統(tǒng)的篩下產(chǎn)品為一選礦車間供料，中碎篩分作業(yè)的篩上產(chǎn)品給入新系列細(xì)碎系統(tǒng)，其篩下產(chǎn)品為二選礦車間供料。
從HP800圓錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況看，其處理量、可開動(dòng)率達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但排礦口尺寸大于設(shè)計(jì)指標(biāo)，產(chǎn)品粒度沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，- 12mm粒級(jí)含量為14%。由于產(chǎn)品粒度較粗，檢查篩分的篩孔尺寸由設(shè)計(jì)的15×45mm放大到20×45mm，導(dǎo)致二選礦車間球磨機(jī)給料中- 20mm粒級(jí)含量?jī)H為85%。制約了一段球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量的提高。故此，齊大山選礦廠于2004年又定購了2臺(tái)HP800圓錐破碎機(jī)。投入使用后，HP800圓錐破碎機(jī)排礦口可控制在15 N25mm，排礦中- 12mm個(gè)粒級(jí)含量可達(dá)到52～55%。二選礦車間球磨機(jī)給料中- 12mm粒級(jí)含量將達(dá)到95%。球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量將大幅度提高。
5、結(jié)論
HP型圓錐破碎機(jī)由于其具有大破碎力、大偏心距、高破碎頻率與擠滿給礦顆粒間層壓粉碎的作用，礦石顆粒在破碎腔內(nèi)不僅被擠壓破碎，而且礦石顆粒受到很強(qiáng)的研磨作用。因此將產(chǎn)生更多的粉料，在減少球磨機(jī)給料最大粒度的同時(shí)，大大改變了球磨機(jī)給料粒度的組成，0～5mm易磨粒級(jí)含量顯著增加，大幅度提高了磨礦效率。因此，HP型圓錐破碎機(jī)是黑色及有色金屬選礦廠實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”的理想設(shè)備。
