1、概述
兗礦集團(tuán)濟(jì)寧二號(hào)煤礦選煤廠是一座原煤處理能力4．o Mt/a的現(xiàn)代化選煤廠。1998年11月經(jīng)驗(yàn)收移交生產(chǎn)，生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤深受用戶的贊譽(yù)，取得了較突出的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該廠設(shè)計(jì)采用跳汰選煤工藝，50～300 mm大塊采用動(dòng)篩跳汰排矸，50～13mm塊煤跳汰分選，小于13 mm末煤不人選，煤泥壓濾。該流程是應(yīng)用較為廣泛的一種動(dòng)力煤選煤廠工藝流程，簡(jiǎn)單，選煤成本低。工藝流程見下圖。
兗礦集團(tuán)的產(chǎn)品主要出口日本。粒度超限(50 mm)是困擾產(chǎn)品質(zhì)量的一大難點(diǎn)。根據(jù)工藝要求，
破碎機(jī)需安裝在32. 70 m平面產(chǎn)品倉上。由于建倉時(shí)沒有考慮到，因此，要求破碎設(shè)備既輕便義無大的動(dòng)負(fù)荷。反復(fù)研究，擬采用該公司新設(shè)計(jì)的2DSKP50150數(shù)控分級(jí)破碎機(jī)。處理能力400 t/h、入料粒度-150 mm、出料粒度-50 mm。經(jīng)過雙方努力，一次試車成功，且產(chǎn)品粒度(50 mm)限上率為零，確保了精煤產(chǎn)品質(zhì)量，為我礦創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2、破碎原理
2DSKP50150數(shù)控分級(jí)破碎機(jī)與以往的齒輥破碎機(jī)區(qū)別，在于齒型和布齒形式。
破碎齒如同采掘機(jī)截齒，強(qiáng)度高且耐磨，破碎齒在輥長(zhǎng)方向呈螺旋布置。
通過相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩破碎輥實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的破碎。破碎輥物料作用過程分為兩個(gè)階段。
(1)第一階段，螺旋運(yùn)動(dòng)中的破碎齒遇到大塊物料，先進(jìn)行沖擊剪切，接著進(jìn)行撕拉。如果碎塊能被破碎齒皎入，則進(jìn)入第二階段破碎，否則破碎齒沿物料表面強(qiáng)行滑過。靠破碎齒的螺旋布置使物料翻轉(zhuǎn)，等待下一對(duì)齒的繼續(xù)作用。
(2)第二階段，是從物料被咬人到前一對(duì)齒脫離咬合為止。該階段+兩齒包容的截面由大逐漸到小，然后再增大。大顆粒由于包容體積逐漸變小而強(qiáng)行擠壓剪碎，破碎后的物料被擠出，并從齒側(cè)隙漏下。前一對(duì)齒開始脫離嚙合時(shí)，破碎的物料大量下漏排出。至此，一對(duì)齒的破碎過程結(jié)束。每對(duì)齒環(huán)上有多少個(gè)齒，破碎輥運(yùn)行一周時(shí)同樣的過程就進(jìn)行多少次，循環(huán)往復(fù)。
3、處理能力
分級(jí)破碎機(jī)的處理能力等于其通過能力，即單位時(shí)間內(nèi)通過的物料總體積與其松散密度的乘積。分級(jí)破碎機(jī)具有強(qiáng)制咬人和強(qiáng)制排出特性，其處理能力同破碎輥轉(zhuǎn)速，長(zhǎng)度、入料粒度組成、物料破碎特性、破碎比、破碎齒型等因素有直接關(guān)系。
(1)當(dāng)破碎輥轉(zhuǎn)速一定時(shí)，其處理能力決定于破碎輥在運(yùn)動(dòng)中咬人物料的能力：破碎齒的幾何形狀；相鄰的前后兩個(gè)齒以及另一輥面三者間形成的封閉多邊形面積。
(2)人料粒度組成也直接影響處理能力。如果其中細(xì)粒含量較多，則提高了物料的填充系數(shù)，處理能力得到提高。相反，如果入料中大粒度物料含量較多，則會(huì)降低填充系數(shù)，從而降低處理能力。
(3)破碎比直接影響處理能力。破碎比大時(shí)，物料與破碎輥間的嚙角大，使得破碎齒嚙人物料的效率降低，降低處理能力。相反，破碎比小，物料與破碎輥間的嚙角小，使破碎齒嚙入更多物料，提高處理能力。
破碎機(jī)卸出的物料呈一扁平的帶條，帶的截面積A等于破碎輥長(zhǎng)度乘以卸料間隙。計(jì)算式為：
Q=KAVpX3 600 (t/h)
式中 K-修正系數(shù)；
A-物料的截面積；
v-破碎輥圓周速度，m/s；
p -物料的密度，t／13。
為提高破碎機(jī)生產(chǎn)率，可以提高破碎輥圓周速度。然而圓周速度的提高對(duì)物料的咬入起不良影響。若是堅(jiān)硬物料，咬人物料時(shí)的沖擊現(xiàn)象也相應(yīng)增大，需要增加機(jī)械強(qiáng)度。
破碎輥轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)主要考慮處理能力、過粉碎率要求和人料破碎特性。
因分級(jí)破碎機(jī)對(duì)物料強(qiáng)制咬人和強(qiáng)制排出特性，所以，一定范圍內(nèi)，其轉(zhuǎn)速同處理能力成正比關(guān)系。但轉(zhuǎn)速提高不僅會(huì)增加過粉碎率，而且會(huì)使破碎齒的磨損率明顯加快，降低破碎機(jī)的使用壽命。另外，當(dāng)破碎機(jī)輸入功率一定時(shí)，其轉(zhuǎn)速同產(chǎn)生的扭矩成反比關(guān)系。所以，當(dāng)破碎堅(jiān)硬物料時(shí)，應(yīng)采用低轉(zhuǎn)速以獲得足夠的破碎力；在滿足處理能力的前提下應(yīng)盡量降低破碎機(jī)轉(zhuǎn)速。
4、實(shí)際應(yīng)用
兗礦集團(tuán)濟(jì)寧二號(hào)礦主洗精煤自1999年出口日本以來，深得日本客戶的青睞。日本多家客戶曾多次專程到濟(jì)寧二號(hào)礦進(jìn)行考察，并對(duì)我礦精煤表現(xiàn)出極大*趣，2000年6月，我礦動(dòng)篩跳汰車問投入運(yùn)行。由于我礦煤質(zhì)較好，+50 mm原煤分選后，得到非常純凈的煤炭產(chǎn)品，且灰分穩(wěn)定在10～11%左右。經(jīng)破碎后得到“兗州一號(hào)洗動(dòng)力煤”和塊精煤等質(zhì)量上乘的精煤產(chǎn)品。為了確保出口日本產(chǎn)品質(zhì)量，我們進(jìn)行了篩分檢測(cè)，見表1、2。
5、結(jié)束語
選煤過程中，破碎作業(yè)是非常關(guān)鍵的一環(huán)。它直接影響著煤炭的銷售和后續(xù)加工過程的投資，直接關(guān)系到煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2DSKP系列數(shù)控分級(jí)
破碎機(jī)以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和破碎原理，和嚴(yán)格保證產(chǎn)品粒度、降低過粉碎、功耗小、維修量少等優(yōu)點(diǎn)，為我礦精煤質(zhì)量最終合格和穩(wěn)定起到了決定性作用。該設(shè)備具有MMD破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)性能，有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
