首钢
  首钢矿业公司水厂铁矿与本公司用PYHD-5C代替原来PY2200,经过1年使用,单机-12mm成品料产量提高了200t/h,并在随后半年时间里陆续订购了2台PYH-5C替换掉原使用的PYD2200。
附水厂的测试数据。


PYHD-5C液压破碎机试验报告

一、前言
破碎细破工艺存在破碎效率低、破碎比小、破碎粒度较粗,中细破机密封结构性能差致使润滑效果差导致齿轮、套等寿命低,人工调整排矿口劳动效率低不能及时保证工艺技术参数及时调整等问题,为探索进一步提高破碎机处理能力、降低入磨粒度、提高经济效益的途径,通过考察国内选矿厂使用的破碎机选用上海多灵沃森公司(中英合资)PYHD-5C进行工业试验。
国内选矿厂使用的液压型细破按使用台数主要有三个公司,分别是山特维克、美卓和上海多灵沃森。水厂铁矿对于鞍钢弓长岭铁矿、唐钢司家营铁矿等使用的细破机进行了考查,分别是山特维克公司的H880单缸液压破碎机、美卓公司生产的HP500多缸液压破碎机和上海多灵公司的PYHD-5C破碎机。山特维克H系列圆锥破碎机俗称“小旋回”,产品细粒级含量最高,价格也是最高;美卓和上海多灵破碎机采用是诺德伯格技术(诺德伯格公司现已被美卓收购),液压马达加齿轮方式方式调整排矿口,液压缸加蓄能器方式代替弹簧保险,采用“主轴固定不转,偏心套绕定轴旋转”的独特设计,杜绝了现破碎机主轴断故障。三种破碎机均为液压调整排矿口,为“层压破碎、挤满给料”的破碎矿石方式。
鉴于上海多灵细破机国际技术、国内价格的优势,提供改造安装方案设计等优惠条件,最终选择上海多灵PYHD-5C液压破碎机代替PYDΦ2200弹簧圆锥破碎机进行试验。
试验前与上海多灵沃森公司签定试验协议,试验时间3个月,与现使用的5#弹簧破碎机进行对比,PYHD-5C破碎机安装在破碎车间新系统6#细破机位置上(以下称6#细破机),2010年8月23日安装完毕,进行空负荷试车、重负荷试车和设备磨合,试验29日正式投入运行,试验到2010年11月底需要继续考查试验数据,签属延长试验协议,到2011年2月底试验了6个月。试验期间积累大量试验数据,掌握了设备性能、结构特点和运行情况。
二、试验数据对比情况
试验第一阶段是找出5#和6#破碎最佳排矿口,第二阶段进行对比试验使用14×60毫米筛孔,第三阶段使用12×45毫米筛孔。取五种样品包括给矿原矿(中破机排矿)、振动筛给料(给料轻板)、振动筛筛上、细破机排矿和振动筛筛下,读取X5称号量(细破机排矿)、X6称号量(筛下量)和细破机电量消耗量。
第一阶段,通过试验数据比较,5#弹簧破碎机8毫米为最佳,6#破碎机20毫米为最佳。
第二阶段试验,使用14×60毫米筛孔(数据见下表)结论,6#试验16次,5#6次合计22次。


序号 

项目

6#

5#

序号 

项目

6#

5#

1

X5量(返矿)t/h

429.00

475.63

10

破碎比(95%)

5.18

4.97

2

X6量(成品)t/h

563.88

498.50

11

真实破碎比

6.66

5.11

3

返矿比

0.67

0.95

12

筛上平均粒度mm

49.18

48.59

4

破碎粒度(筛下-12mm粒级含量)%

78.03

68.08

13

筛上-12mm粒级含量%

0.98

0.92

5

筛下-200网目含量%

3.46

2.47

14

细破排矿平均粒度mm

14.45

14.86

6

筛分效率%

97.75

97.76

15

细破排矿-12mm粒级含量%

36.73

33.32

7

筛下平均粒度mm

6.88

8.49

16

细破排矿偏差系数%

59.80

58.50

8

原矿平均粒度,mm

45.84

43.35

17

单机破碎比

3.40

3.27

9

给矿原矿-12mm粒级含量,%

13.07

13.69

18

破碎效率%

43.66

38.78

6#破碎机小时筛下量563.88吨,比5#的498.50吨多出65.38吨,多13.12%。真实破碎比比老破碎机多1.55,高出30.33%。筛下平均粒度为6.88mm,比5#降低1.61mm,破碎效率也增加了4.88%。
第三阶段试验,使用12×45毫米筛孔(数据见下表),6#试验15次,5#9次合计24次。


序号

项目

6#

5#

序号

项目

6#

5#

1

X5(返矿)量t/h

453.50

571.00

10

破碎比(95%)

6.81

5.61

2

X6(成品)量t/h

385.57

326.20

11

真实破碎比

8.16

6.58

3

返矿比

1.18

1.75

12

筛上平均粒度mm

44.91

42.86

4

破碎粒度(筛下-12mm粒级含量)%

93.47

91.47

13

筛上-12mm粒级含量%

1.84

2.48

5

筛下-200网目含量%

5.74

2.53

14

细破排矿平均粒度mm

13.25

14.63

6

筛分效率%

96.58

93.15

15

细破排矿-12mm粒级含量%

42.39

39.15

7

筛下平均粒度mm

4.99

5.45

16

细破排矿偏差系数%

61.99

61.23

8

原矿平均粒度mm

40.75

35.83

17

单机破碎比

3.39

2.93

9

给矿原矿-12mm粒级含量%

19.44

19.68

18

破碎效率%

49.78

44.13

6#破碎机筛下成品矿量比5#破碎机多59.37t/h,高出18.20%。真实破碎比比5#破碎机大1.58,破碎效率比5#破碎机高5.65%,6#破碎机的筛下-12mm粒级含量为93.47%比5#破碎机多2.00个百分点,筛下平均粒度比5#破碎机低0.46mm。6#破碎机破碎效果要好于5#破碎机,较细的筛下粒度为球磨作业台时能力的提高创造了条件。
由参数比较中可以看出,筛孔变小后,虽然原矿处理量有所下降,但仍满足磁选所需原矿供给量,6#破碎机筛下-12mm粒级含量由78.03%增加到93.47%,筛下平均粒度由6.88mm降到了4.99mm。因此筛孔变细后,为磁选提供了优质的给矿原料,为提高球磨台时能力开辟新途径。
三、消耗对比情况
试验期间统计5#、6#破碎机主要消耗数据进行对比,有电量消耗、润滑油消耗和双壁消耗三项指标,产量按更换12毫米筛孔后的量进行对比分析,详见下表。
5#、6#破碎机消耗情况对比


项目

5#细破机

6#细破机

润滑油耗

8.51元/小时

0.026元/吨处

9.86元/小时

0.026元/吨处

电量消耗

99.29元/小时

0.304元/吨处

132.65元/小时

0.344元/吨处

双壁消耗

76.14元/小时

0.233元/吨处

90.20元/小时

0.234元/吨处

产量(X6)

326.20吨/小时

385.57吨/小时

吨矿石消耗

0.564元/吨

0.604元/吨

通过以上5#、6#破碎机各经济指标的比较可以看出,5#破碎机的吨矿石成本消耗为0.564元/t处,6#破碎机的吨矿石成本消耗为0.604元/t处,6#破碎机比5#破碎机的吨矿石成本消耗高0.040元/t处。
6#与5#的消耗相比,润滑油和双壁消耗基本一样,电量消耗高一些,原因是6#比5#的产量高、产品粒级细。
四、运行情况
安装空载试车并进行磨合后于2010年8月29日8:00开始运行到2011年2月15日共182天日历时间4368小时,累计运行时间1537.58小时,检停122小时,故停97小时。故停率为2.2%,检停率为2.94%,设备完好率为94.98%,作业率为35.2%。
作业率较低的原因:一是2010年11月、12月限电,6#细破机运行时间比较少;二是试验协议截止日期为11月底,在12初未运转,待重新签订补充试验协议后继续运行试验。
6#细破机检修5次,更换双壁4次更换电机1次,分别是60小时上、20小时、20小时、12小时和10小时,第一次更换双壁时在破碎机拆开后检查压环螺纹损坏,无备件需从上海发货到检修时间较长,通过不断改进检修工工艺检修时间逐渐减少最后一次仅12小时,电机没有与破碎一起供货先用的是西排皮带电机新电机到货后安排更换新电机。
6#细破机发生5次故障,破碎机卡铁致使三角带打滑报废2次、圆锥头2次、水平轴右侧拉筋孔堵致使平衡圈外护板磨损外密封圈磨损掉1次。第一次三角带报废从厂家发货停机时间较长;拉筋孔堵皮子造成平衡圈外护板磨损,无备件连夜由机械厂卷制圆筒护板次日进行更换,停机时间较长。
针对三角带打滑磨损问题,在水平轴处安装测速装置,在出现“闷车现象”时保护停机,经安装使用后效果较好,不再出现过铁后“闷车”时三角带报废现象。针对圆锥头掉的故障,制作钢结构“搬子”紧固圆锥头下面的螺栓,未出现圆锥头掉故障,还通过优化检修工艺,使检修时间逐渐缩短,由原来的20小时缩短到12小时。
通过试验,掌握了液压破碎机结构特点、运行特点、生产情况,以及维修方式,由于劳动强度低岗位人员非常认可此破碎机。
五、PYHD-5C破碎机特点
从PYHD-5C液压破碎机试验运行情况和结构情况,同时在试验前的设备考查及试验期间对于其它破碎机了解,有以下优点:
1、采用液压技术使设备操作、维护非常安全、便捷
由于采用液压锁紧、液压保险和液压调整,设备操作非常方便快捷。6#细破机排矿口调整仅5分钟,比弹簧破碎机的30分钟少25分钟,排矿口能够及时调整,能够保证排矿口工艺参数随时达标。
囤矿后只通过松开锁紧反复升降支撑环的简单操作仅10 分钟就能处理完毕;弹簧破碎机囤矿处理一般在5-10小时,需要求3人以上进入到破碎腔内一块块捡出矿石。
弹簧破碎机在调整排矿口时,如果支撑环与调整环之间存在“卡滞”现象时,钢丝绳易断裂有产生个人身伤害的潜在危险;处理囤矿时,需要进入到非常狭小的破碎腔中,一块一块地捡出矿石,存在人身伤害的潜在危险。而液压破碎机调整排矿口和处理囤矿只通过操作按钮来实现,非常安全,劳动强度低,用时少效率高。
弹簧破碎机由于处理囤矿时间较长,在返矿皮带系统出现故障时,X5立即停机但破碎机不停,X5皮带对应运转的破碎机处会有成堆状矿石,X5皮带需要扒矿才能启动,一般情况下X5停机后扒矿到起动需3-5小时。液压细破机由于处理囤矿时间较短,也比较方便,皮带停机后可以设定破碎机立即停机,如果全部改为液压破碎机,X5皮带不再有重停后不能起车的现象存在。
2、结构设计先进合理,运行稳定故障率低
采用“偏心轴绕定轴旋转”的独特设计,增加了主轴强度,避免出现主轴断的故障发生。
采用迷宫设计,密封空间内保持正压状态,有效地防止粉尘进入润滑系统内,从根本上消除弹簧破碎机油水混合现象,油质清洁易损件寿命会延长。投入使用后第一次换油前对油质进行化验,磨损元素铜、铅含量高,H2O、Si含量均在合格范围内,表明润滑油中未进水、进尘。由于液压破碎机油质清洁杂质少,减小了铜套、铜盘和齿轮等易损件的磨损。
采用三角带传动能够实现可靠的过载保护避免设备零部件损坏。三角带传动与其它传动方式相比传动效率较低,但在象破碎机这样冲击性负荷的设备中三角带通过打滑保护停机能够实现过载保护,避免设备零部件不受损坏。弹簧破碎机联轴器为弹性柱销的,过铁后对于破碎机没有任何保护,导致大小齿轮、主轴、躯体断裂损坏。2#粗破机为三角带传动,1992年投产后至今主轴齿轮未因过锪打齿;西排破碎机为齿形联轴器传动,投产虽然比2#粗破晚,在2007年断过主轴。
采用螺旋伞齿替代直伞齿,使传动平稳、噪音低、强度高。查询历史电流,5#细破机电流瞬时变化值为5A左右,6#在2A以内,电流的瞬时值变化比弹簧破碎机幅度值要小。
检修工艺顺畅、工时短。如果推广后达到有备用锥体和调整环时,可以预先进组装、浇铸环氧树脂,更换双壁的检修在2小时左右,弹簧破碎机需要8-10小时。
保持液压系统压力恒定即可达到“恒定准确的排矿口”,使产品质量和生产效率均得到提高。弹簧破碎机的弹簧使用一段时间弹簧力会降低保险力下降,运行时排矿口会随矿石粒度和硬度发生变化而变化,致使排矿口“不准确”。液压破碎机通过调整液压保险缸油压达到恒定的保险力,随时达到“恒定准确的排矿口”,破碎后粒级均匀,返矿比小。
3、价格优越使运行成本更低
多灵公司提供易损件图纸由机械厂制作,关键部件厂家供应,其余备件合作生产,经了解美卓备件价格是多灵备件的四倍,使用多灵破碎机可使运行成本大大降低。
4、易于实现自动化
由于采用液压技术,排矿口调整只是操作按钮,将排矿口调整到零后计算调整几个齿,即可远距离操作排矿口,实现生产自动化。
5、多灵沃森公司技术和服务不断改进,使该破碎机更适应我矿生产需求
多灵沃森公司在诺德伯格技术(现被美卓公司收购)基础上,增加了锥体的转速、改进破碎腔形和啮合角在提高产量的同时更换适合铁矿使用,改进了圆锥结构、增加机体厚度、改进零部件间联接方式、使用螺旋伞齿提高齿轮强度等改进,使设备运行平稳性增强,性能优越于美卓破碎机。
安装前厂家进行安装设计,安装时有技术服务人员进行技术指导,试验期间有技术人员与水厂铁矿一起组织,解决使用过程中和生产过程中的问题。
厂家根据前两套双壁磨损曲线,改进了轧臼壁的外形尺寸,2011年1月16日安装投入使用,使用寿命由460小时延长到550小时(司家营铁矿矿石硬度18双壁寿命200小时)。
投入运行初期,发生过两次三角带因卡铁打滑报废现象,通过在水平轴处安装测速保护装置,未发生过三角带报废故障。发生过两次圆锥头掉故障,通过重新制定检修标准并严格执行,后期未发生过此类故障。出现两次拉筋孔堵异物出现平衡衬圈磨损故障,通过加强设备检查,每班检查机膛状况,未发生过同类故障。

六、结论
通过半年试验和对于其它选矿厂的了解,对于上海多灵沃森公司PYHD-5C型得出下面结论:
1、国际技术、国内价格。结构性能是美卓相仿,比美卓运行成本低。
2、结构设计先进合理,液压技术使设备操作、维护、检修非常安全、便捷。
3、14毫米筛孔平均粒度降低8.44%、筛下成品矿提高13%,可提高球磨台时,实现破碎比前移、多破碎少磨的选矿设计理念。
4、超过说明书220-400吨/小时的生产能力。
大修一台细破机所需机械备件费用110万元,在大修费用基础上只需增加些费用即可实现弹簧圆锥破碎机改造升级,可用大修资金购进设备进行改造,如果破碎新系统细破使用上海多灵沃森生产的PYHD-5C型液压破碎机,更换下来的破碎机备件通过修复用到老破碎系统强化老细破设备,用最少的消耗获取最大的效益。
综合试验期间生产量、产品粒级、运行方面、综合效益,已掌握液压破碎机的使用、维护、检修和结构性能,PYHD-5C试验成功,具有推广价值。

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