B9000型破碎机及其在人工砂生产中的应用--红星机器

随着我国基础设施建设的持续发展和对环境保护的重视，现有的天然砂资源已不能满足工程需要，使用人工砂已成为今后的发展趋势。传统砂石料工厂的人工砂生产通常采用国产棒磨机加工，再通过洗砂机洗砂和脱水而得。因此，生产出来的人工砂堆在成品料场通常需要 57天的自然脱水时间。人工砂中石粉含量较高时，脱水后料堆易结块，必须使用机械翻倒( 倒仓)才能从放料口放出。这种湿法工艺用水量大，每生产 1m 人工砂石料需 4m 水，产量低，生产消耗大，成本较高，生产出的人工砂呈尖角、粒型差、针片状多，而且某一粒度断档。传统混凝土行业、沥青行业常不愿采用这些人工砂。

B9000型破碎机是瑞典 SVEDALA 公司，采用90年代的最新技术生产的立轴式冲击破碎机。具有生产合格人工砂的功能.1B9000型破碎机的构造及工作原理

主要技术参数

1B9000型破碎机外形尺寸( mm)

1B9000型破碎机总质量( kg) 11380

1B9000型破碎机电机功率( kW) 2185

1B9000型破碎机最大进料粒径( mm) 57

1B9000型破碎机转子转速( r/min) 10001800

1B9000型破碎机生产能力( t/h) 300393

1B9000型破碎机主要结构及工作原理

B9000型破碎机( 图 1)主要由给料斗、溢料器、破碎腔、转子、2台立式电机、启动柜等部件组成。转子是该公司技术，由导料筒、转子本体、导料孔套、上下耐磨板、导料板、转子抛料头等组成。工作时，石料从机器顶部进入给料斗，经给料斗布料盘将料流调中，进入溢料器。在溢料器的控制下一部分石料通过导料筒进入转子，另一部分定量石料则通过溢料器闸门板瀑布式地溢入破碎腔。转子如同一个高速旋转的干式石料泵，将进入转子的石料加速，并以 5085m/s的速度不断地抛向设有扇形加强筋的破碎腔中。转子射出的高速石料与溢料器溢出的定量料相互碰撞汇合( 石打石的过程)，汇合后的悬浮颗粒以恒定的速度云状)环绕破碎腔旋转、破碎和研磨。这种状态持续520s后，破碎成形后的颗粒失去能量后脱离破碎腔，从出料口落到输送皮带。转子再不停地将新的石料抛入破碎腔“，新石料”置换破碎腔内衬的“ 旧石料”，继续保持“ 石打石”的破碎和研磨过程。B9000型破碎机使用岩石来破碎岩石，磨损件不直接参加破碎作业，因此，无论当前衬板的磨损情况如何，都不影响其固定级配产品的生产。

2与其它机型的对比分析

( 1)破碎机理

其它破碎机的破碎机理是依靠衬板的挤压来破碎石料，石料跟衬板直接接触，在破碎玄武岩、

花岗岩等坚硬岩石时，衬板磨耗大，而且这种破碎机生产的人工砂量少，某些粒级出现断档现象。B9000型破碎机采用“ 石打石”的破碎机理，磨损件主要为布料盘、导料筒、上下耐磨板和转子抛料头等。这些部件用于保护破碎机本体免遭磨损，与破碎作用无关。在破碎腔中石料的棱角经过碰撞及研磨，生产出的人工砂粒形好，粒级连续。

( 2)可调整性

其它破碎机一般只能调整排料口的尺寸来改变出料口的粒度组成，而且出料口的产品质量、粒度组成常随衬板不同程度的磨损而不同，出料口产品质量不稳定。B9000型破碎机自身有许多可调控参数来改变最终产品的粒度组成。

①溢料器 溢料器可以控制和调整溢料与转子进料的比值，改变产品的粒度组成。调小溢流器开口，可以增加溢料量，减少破碎率，提高破碎机的通过能力。

②破碎腔结构 配有粗腔环和细腔环，细腔环能使颗粒在破碎腔中停留的时间延长，以增加破碎率。

③转子直径 可同时配有不同直径的转子，大直径转子可有效增加端部线速度，延长研磨路径，与相同端部速度但直径较小的转子相比，能生产出更多的人工砂。

④转子的导料板 导料板是转子的心脏，调整导料板的大小、位置、角度，便可以调整转子积料多少及石料通过转子的流态。

⑤皮带轮直径 改变皮带轮直径就可改变速比，从而改变转子速度，增加转子转速便增加颗粒动能和破碎率。

( 3)环境污染

其它类型的破碎机破碎生产过程中，粉尘会从设备的进料口及出料口大量排出。

B9000型破碎机料斗中配有特殊的气流转换器，使气流在机器内循环，破碎机很少吸入空气，

因而较少有粉尘排出。这对改善砂石工厂的空气质量及操作人员的身体健康有着重要作用。

3其它先进性能

( 1)门用安全联锁系统

B9000型破碎机的门用安全联锁系统包括：位于破碎机门上的“ 门用联锁”、螺杆、通行锁、通行钥匙( 安全钥匙)和位于启动控制柜上的“ 保险锁”、停机钥匙( 断电钥匙)、停机锁等。用以防止设备运行中或停机后，转子尚没有完全停转情况下破碎腔的检修门被打开。联锁系统还能防止设备在检修过程中或检修门尚未关闭时的事故开机，以确保人员及设备的安全。

( 2)振动开关

由于转子、破碎腔的特殊结构，生产中可能造成衬料或转子的非均匀磨损。利用振动开关可以对其进行检测，并在机器振动超过一定程度，对设备或对人员发生危险时使设备停机并发出警报。

( 3)转子抛料头

转子磨损件由转子抛料头组件及上下耐磨板组成，用以保护转子。传统的破碎机磨损件常用高锰钢铸造，耐磨性一般。B9000型破碎机的转子抛料头采用嵌有硬质粉末合金片的球墨铸铁件。硬质粉末合金片耐磨，而且抛料头便于检修和更换。

( 4)EMX 控制柜

B9000型破碎机的 EMX 控制柜可以实现恒电流软启动和恒电流软停机。恒电流软启动能很快将电机启动、电流加速到用户设定的电流限值，通过对电压进行动态控制以维护设定启动电流。恒电流软停机将减少作于电机上的电压，使电机减速而减到 0，这种作用使负荷惯性增强从而减小了减速率，消除了普通软停机系统所遇到的电机不稳定问题。EMX 还具有集成保护功能，提供三级保护：A、预启动电路分析 /配置;B、运行期间保护系统;C、运行期间断路报警。EMX 控制柜每一启动前都执行一次自动系统分析，测试内容包括：电机电路、电机连接方式、频率范围、电压范围、电源线路。它提供下列运行期间保护系统：可编程电机热模拟、相不平衡保护、热敏电阻保护、欠电流保护、安全锁保护、启动控制器过热保护、相序保护。在 EMX 控制柜上装有 LCD数字显示器，用来对启动柜编程和显示运行中电机的电流、电机温度的参数。4B9000型破碎机在人工砂生产中的应用棉花滩水电站从 1998年 11月开始使用B9000型破碎机，设备利用率达 85%，产量为 300393t/h。班产量可达 21002500t，单位能耗约为1.2kWh/t，单位生产成本约为 3.86元 /m。

( 1)B9000型破碎机的生产能力以及产品级

配实测结果( 见表 1)表 型破碎机生产能力及产品级配检测

( 2)人工砂质量( 砂的细度模数和砂中石粉

含量)检测( 表 2)

表 人工砂细度模数和石粉含量检测

( 3)出现的问题与改进

设备刚投入使用不久，转子抛料头磨损异常，

平均使用寿命仅达到 63h，与正常寿命 160h200h相差甚远。抛料头磨损情况如图 2所示，从图中可以看出抛料头并没有磨损到硬质合金。通过调整导料板的大小、位置、斜边的斜面，改变皮带轮大小来改变转子的转速，调节进料口(调节溢流量)，调节进料量等等方法都无法改变抛料头的异常磨损。经过分析、试验，我们在抛料头国产化时，把原合金位置变成修正后的合金位置，抛料头的磨损趋于正常。我们修正仿制后的抛料头磨损正常，但

平均使用寿命( 150h)仍比进口件理论平均寿命( 200h)短。

棉花滩水电站的岩石类型为中等可碎花岗岩，功指数 i 16、磨蚀指数 =0.58。在几年的使用过程中 B9000型破碎机破碎效果良好，效率高，破碎机出料口中最大人工砂含量可达 42%。2000年8月，对其进行了功指数 i=29.5、磨蚀指数!0.3459的难可碎辉绿岩破碎性能的试验，试验结果良好，表明 B9000型破碎机完全可用于破碎难碎岩石。棉花滩水电站人工砂石料工厂引进了一整套! 图型破碎机抛料头的磨损情况高性能的破碎机，在国内采用了全干法生产人工砂工艺，经过棉花滩大坝工程两个枯水期高强度的使用表明，全干法工艺生产的人工砂产品质量好，符合国外发达国家的技术标准要求，而且成本低，对场地要求不高，解决了湿法生产工艺洗砂脱水设备的投入和对环境的污染问题，更为显著的特点在于 100%利用开采的原石料，具有可观的经济效益。