PCL立轴冲击破碎机在非金属矿加工中的应用

PCL立轴冲击式破碎机是上海巍立路桥设备有限公司在美卓巴马克制砂机的基础上研制的一种物料自冲击新型破碎机, 它利用物料在高速旋转的叶轮中加速, 与破碎机涡动腔内的物料自衬发生碰击破碎, 打破了常规挤压破碎原理。该机自2012年开始生产至今, 已有近100余台广泛用于全国27个省市自治区的金属和非金属矿石、水泥、耐火材料、玻璃原料、建筑骨料、机制砂以及钢渣的细碎、粗磨作业。PCL立轴冲击式破碎机同圆锥破碎机、辊式破碎机、棒磨机和球磨机相比，具有投资少、高效节能、干法生产、铁污染小和易损件更换简单等优点。



1 .PCL立轴冲击式破碎机结构组成、工作原理和技术性能

PCL立轴冲击式破碎机由进料斗 分料器、涡动破碎腔、叶轮、主轴总成、底座、传动装置及电机等组成。

图1PCL立轴冲击式破碎机结构示意图



其工作原理是, 物料由进料斗进人破碎机, 经分料器将物料分成两部分, 一部分由分料器中间进人高速旋转的叶轮中, 在叶轮内被迅速加速, 其加速度可达数百倍重力加速度, 然后以60一75 m / S 的速度从叶轮三个均布的流道内抛射出去, 首先同由分料器四周自由落体的一部分物料冲击破碎, 然后一起冲击到涡动腔内物料床层上, 被物料床层反弹, 斜向上冲击到涡动腔的顶部, 又改变其运动方向, 偏转向下运动, 从叶轮流道发射出来的物料形成连续的物料幕。这样, 一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。经循环筛分系统形成闭路, 一般循环三次即可将物料成为20 目以下。在整个破碎过程中, 物料相互自行冲击破碎, 不与金属元件直接接触, 而是与物料衬层发生冲击, 磨擦而粉碎, 从而避免了传统的冲击式破碎机(锤式、反击式破碎机等) 磨损特别严重的缺点。



图2 PCL立轴冲击式破碎机叶轮工作原理图

图3 PCL立轴冲击式破碎机叶轮结构图



在整个破碎过程中．物料相互冲击破碎，或与腔内物料层发生冲击、磨擦而粉碎，不与机械的金属元件直接接触．这就减少了铁污染和钢渣破碎中的卡钢问题。涡动破碎腔内部巧妙的气流自循环，可明显降低粉尘污染。根据破碎腔叶轮直径大小不同，PCL立轴冲击式破碎机可分为PCL-5545、PCL-7011、S-8、S-10和S-12五种规格。





2.PCL立轴冲击式破碎机工作特点:



(1).耐磨性

破碎作用于物料之间, 与传统的破碎磨矿设备相比, 借助自粉碎作用消除了物料与金属件的接触, 使金属件的磨损降到最低程度,破碎产品中含铁量极少, 对玻璃原料、陶瓷原料, 特种耐火原料等, 有效地解决了铁污染问题。



(2).选择性破碎

自粉碎作用具有选择性的特点, 能使较软和缺陷较多的物料首先被破碎, 用于破碎铬矿钻石矿等, 可提高较硬矿石的品位, 用于各种冶金渣破碎, 不但可使渣和金属有效分离, 也解决了传统破碎设备所存在的卡钢损坏设备的问题。



(3).粗磨矿功能

物料在叶轮内被逐渐加速后以45~90m s/的速度抛射到祸动破碎腔内矿石床层, 物料之间冲击、涡动磨擦等复杂的粉碎过程结合在一起, 作用非常强烈, 产生大量的细粒和粉料, 具有大的破碎比和粗磨矿功能, 用于人工造砂, 比棒磨更优越。



(4).颗粒形状

PCL立轴冲击式破碎机破碎后的石料颗粒形状多为立方体, 作为建筑骨料, 具有很高的强度和耐磨性, 立方体形颗粒也有利于堆浸选矿。



(5).处理湿物料

PCL立轴冲击式破碎机对物料湿度的敏感性比大部分其它破碎机小。常用破碎机的物料堵塞的临界含水量为7 -9%, 而该机对含水小于20 %的物料仍能有效地破碎, 而不发生堵塞现象。



(6).节能

当叶轮速度一定时, 处理量正比于装机功率, 当物料全部进入叶轮被加速时, 功率和产量之间的关系比较清楚, 叶轮线速度70ms/ 左右时, 单位质量功耗1.4~ 1.7kwh/t, 对于溢流给料方式则比较复杂. 随着溢流给料和给入叶轮物料量的比例不同, 溢流给料不增加功率消耗,每千瓦电能获得的产量增加量不同, 即单位产量的功耗减少。



(7).破碎硬物料和磨蚀性物料

叶轮的转速是决定破碎比的因素之一, 转速越高, 冲击功值越大, 产品粒度越细。对于破碎特硬、中硬及磨蚀物料比传统的破碎机更具有优越性, 由于矿物自碎的特点, 不必象传统的破碎机那样考虑接触矿石金属件的强度、硬度及磨蚀性。只要提高叶轮的转速即可实现对特硬、中硬及磨蚀性物料的破碎, 大大减轻了设备重量, 整机重量不到相同处理能力圆锥破碎机的1/5, 棒磨机的1/7, 大大节约了设备投资.



(8).使用维修

由于结构简单, 磨损元件极少, 使用维修方便。更换耐磨体1-2人, 1-2h即可完成。安装不需特殊的基础和固定, 与笨重铸件制造的破碎机相比, 立式冲击式破碎机重量轻, 特别适用于移动式设备。



3. PCL立轴冲击式破碎机实际应用



3.1 在玻璃陶瓷行业中的应用

太原玻璃厂是一家500t /d 的浮法玻璃厂, 原来原料车间采用两台PYD一1200弹簧圆锥破碎机和几于台对辊式破碎机将玻璃原料石英、长石, 由50 mm破碎为28 目。2012年从我厂购回两台PCL-7011立轴冲击式破碎机和筛分设备, 一段破碎不仅满足每小时25 t 的产量, 代替了圆锥和多台对辊破碎机, 而且省去了除铁设备, 玻璃质量也提高了。秦皇岛耀华玻璃厂原料分厂到太原玻璃厂参观后, 也将圆锥破碎机更换为两台PCL-7011立轴冲击式破碎机。辽宁凌源向东玻璃厂, 在新厂设计时, 借鉴太原玻璃厂和秦皇岛玻璃厂的经验, 在设备选型时, 选用四台S-10立式冲击破碎机串联工作, 代替原来设计的圆锥破碎机和棒磨机。台湾合资烟台钾长石加工厂选用PCL-7011、S-8。立轴冲击式破碎机为主的破碎筛分线各一套, 同时预留了S-10立轴冲击式破碎机的位置。

PCL立轴冲击式破碎机对玻璃进行加工和回收。



3.2 在磨料行业的应用

天津某矿产公司．年出口一级铝钒土20万t，占全国总出口量的10％。由于烧结铝钒土的Al₂O₃含量高、硬度大，采用常规鄂破、对辊破不仅易损件一星期更换一次, 而且产品粒型片状多, 含铁量超标。外商在订货合同中明确规定, 必须是“巴马克”公司生产的立式冲击破碎机加工的产品才合格。该公司原准备进口“巴马克”公司生产的立式冲击破碎机, 不含关税、运费和调试费, 约8万美元。后选用我厂生产的PCL立轴冲击式破碎机, 仅用了进口价的十分之一。该公司上半年安装使用以来, 出口15万t , 产品质量符合外商要求, 预计全年总出口量近30万t , 产值近2亿元。



烟台某钾长石加工厂，建有以PCL-7011、S-10立轴冲击式破碎机为主机的破碎筛分线，可直接将250mm长石块加工成粉，月产8mm至32目长石粉约1万t、32目至120目4500t、120目以细500t，外销日本、台湾等国家和地区。



PCL立轴冲击式破碎机对铝钒土进行加工和回收



4 应用冲击破碎系统应注意的问题

(1) 由于PCL立轴冲击式破碎机破碎原理为物料与物料自冲击破碎, 因此, 物料进料要求尽量均匀,物料撞击机会大, 破碎效果好。一般进料量为装机功率的0.8 一1t/kwh ( 包括闭路返回物料)。因此, 在冲击破碎前加原料仓和给料器是十分必要的。



(2) 由于物料进料量大, 为撞击机率破碎。在成品为细颗粒时, 返回量较大, 因此输送系统必须输送量大; 筛分机筛分能力要大, 用多层振动筛, 否则限制冲击破碎机能力的充分发挥。冲击破碎能力为所装电机电流达到额定电流。



(3) 由于破碎机叶轮为高速旋转体, 易损件耐磨体磨损较快, 应经常检查。防止易损件过度磨损。



经全国近100多家使用单位多年使用证明, PCL立轴冲击式破碎机, 由于采用了物料与物料自冲击破碎原理, 具有产量高, 易损件磨耗低, 更换迅速, 产品颗粒呈立方体, 且含铁量少。对坚硬、中硬物料, 含水份、含泥量大的物料均适宜用。工作噪音低, 粉尘少, 价格仅为进口价的十分之一。我们相信不久的将来, PCL立轴冲击式破碎机使用范围将更加广泛, 为广大用户带来的经济效益更加可观。



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