石灰石破碎工艺设计.docx

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石灰石破碎工艺设计

石灰石破碎工艺设计

日期：

2015年4月10日

1.设计任务及要求

1.1设计任务

根据石灰石原料综合资料，初步设计处理量为1800t/d的石灰石破碎工艺。

1.2设计要求

（1）石灰石产品要求：

破碎后：

20-50mm成品1500t/d（75t/h）；-20mm以

下粉磨成不同目数的产品；

（2）设计容包括：

石灰石原料情况的分析、石灰石破碎工艺的选择、设备选型及工艺流程图、设备布置图。

2.产品品种及用途

20-50mm粒级的产品主要用来烧石灰；-20mm粒级的产品可磨成不同目数，满足电厂等不同行业的需求。

3.石灰石原料资料分析

石灰石采用爆破工艺开采，由于放炮间距等原因导致原料粒径大小不一，且在开采及运输过程中，夹杂进入泥土及其它一些杂物。

由于以上原因及考虑工艺最优化，在石灰石破碎工艺设计过程中需考虑的主要问题是：

（1）破碎过程中，因根据含泥量的变化考虑脱泥工艺；

（2）原料的粒径变化比较大，因此破碎设备进料粒度的选择，需保有余量；

（3）由于主要成品用来烧石灰，为了保证20-50mm粒级成品含量最大，应防止破碎工艺中出现重复破碎、过度破碎现象的出现，破碎设备应优先选择破碎比小的设备。

（4）利用除尘设备回收一部分细石灰石粉，降低扬尘量；

（5）破碎、筛分、除尘设备的选择，应适当保有余量，防止原料量产生波动；

（6）破碎工艺实现闭路循环。

4.几种破碎机的对比

4.1锤式破碎机

（1）主要构造及工作原理

锤式破碎机的转子由主轴、圆盘、销轴和锤子组成。

锤式破碎机的电动机带动转子在破碎腔高速旋转。

物料自上部给料口给入机，受高速运动的锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。

锤式破碎机适用于破碎各种脆性材料的矿物。

锤式破碎机物料的抗压强度不超过100兆帕，湿度不大于15%；可作为石料破碎，石头破碎，矿山破碎，塑料粉碎，垃圾粉碎等材料的破碎设备使用。

（2）优缺点

优点：

破碎比大（一般为10-25，高者达50），生产能力高，产品均匀，过分现象少，单位产品能耗低。

结构简单，设备质量轻，操作维护容易等。

缺点：

锤头和篦条筛磨损快，检修和找平衡时间长，当破碎硬物质物料，磨损更快；破碎粘湿物料时，易堵塞篦条筛缝，为此容易造成停机（物料的含水量不应超过10%）。

4.2圆锥破碎机

（1）主要构造及工作原理

圆锥破碎机主要由机架、碗形轴承部、破碎圆锥部、支部套部、传动部、偏心套部、调整套部、弹簧部以及调整排矿口用的液压站和提供润滑油的稀油站等组成。

工作原理：

在工作时由电动机的旋转通过皮带轮或联轴器圆锥破碎机传动轴和圆锥破碎机圆锥部在偏心套的迫动下绕一周固定点作旋摆运动。

从而使破碎圆锥的破碎壁时而靠近又时而离开固装在调整套上的轧臼壁表面，使矿石在破碎腔不断受到冲击，挤压和弯曲作用而实现矿石的破碎。

电动机通过伞齿轮驱动偏心套转动，使破碎锥作旋摆运动。

破碎锥时而靠近又时而离开固定锥，完成破碎和排料。

（2）优缺点

优点：

圆锥破碎机具有破碎力大、效率高、处理量高、动作成本低、调整方便、使用经济等特点。

由于零件选材与结构设计合理，故使用寿命长，而破碎产品的粒度均匀，减少了循环负荷，在中、大规格破碎机中，采用了液压清腔系统，减少了停机时间，且每种规格的破碎机腔型多，用户可根据不同的需要，选择不同的腔型。

缺点：

机身较高，因此厂房的建筑费用较大；机器重量较大，所以没备投资费较高；圆锥破碎机不适宜于破碎潮湿和粘性矿石；安装、维护比较复杂，检修也不方便。

4.3颚式破碎机

（1）主要构造及工作原理

颚式破碎机的结构主要有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、动鄂、侧护板、肘板、肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、固定鄂板与活动鄂板等组成，其中肘板还起到保险作用。

随着电动机连续转动破碎机动鄂作周期性的压碎和排料，实现批量生产。

（2）优缺点

优点：

破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；其破碎比大，产品粒度均匀；垫片式排料口调整装置，可靠方便，调节围大，增加了设备的灵活性；润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小；结构简单，工作可靠，运营费用低。

设备节能：

单机节能15%～30%，系统节能一倍以上；排料口调整围大，可满足不同用户的要求；噪音低，粉尘少。

缺点：

采用颚式破碎机，物料在破碎腔中停留时间短，设备产能大，但由于物料在挤压力作用下破碎，破碎效果差，而动、定颚板问的间隙不断变化，导致排出物料的粒度均匀性差。

4.4齿辊破碎机

（1）主要构造及工作原理

齿辊破碎机分为：

单辊破碎机，对辊式破碎机。

齿辊式破碎机由传动装置，机架部分，破碎辊，机械弹簧装置，联动机构等组成。

齿辊式破碎机主要采用特殊耐磨齿辊高速旋转对物料进行劈裂破碎（传统齿辊破碎机采用低速挤压破碎），形成了高生产率的机理。

（2）优缺点

齿辊破碎机具有结构简单，紧凑轻便、工作可靠，价格低廉、维修方便等优点，并且破碎产品粒度均匀，过粉碎小，产品粒度细等优点。

所以适于处理脆性物料及含泥土黏性物料的小型选厂，作为中细碎之用。

辊式破碎机的主要缺点是处理能力低。

4.5反击式破碎机

（1）主要构造及工作原理

反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。

本机工作时，在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置上再次破碎，然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新破碎，此过程重复进行，物料由大到小进入一、二、三反击腔重复进行破碎，直到物料被破碎至所需粒度，由出料口排出。

形成闭路多次循环，由筛分设备控制达到所要求的粒度。

（2）优缺点

进料口大,破碎腔高，适应物料硬度高、块度大，产品石粉少。

物料悬空,破碎功耗小。

锤头冲击力大。

产品粒度可控，颗粒形状好。

机箱可翻转，检修更方便。

方柄螺栓，抗冲击、抗磨损。

冲击、反击、撞击（石打石）破碎功能全,生产效率高,机件磨耗小,综合效益显著。

反击式破碎机的缺点一般是锤头部件和反击板易被物料磨损，更换周期短。

4.6不同破碎机配置下工艺分析

根据我厂在石灰石破碎设计要求的基础上，有以下几种破碎方案可供选择：

1.给料机+颚破+细颚破+振动筛

2.给料机+颚破+反击破+振动筛

3.给料机+颚破+圆锥破+振动筛

4.给料机+颚破+锤破+振动筛

5.给料机+PFS强力反击破+振动筛

以上方案的各个优势分析如下：

方案1破碎筛分设备总装机容量为120KW,设备优势在于稳定性好，故障率低及操作简单，易损件更换频率低，成品（20-50mm）出料率高。

方案2破碎筛分设备总装机容量为191KW，设备优势在于破碎比大，维护简单，但针对工艺要求来说，出料在20mm以下的含量比较高。

方案3破碎筛分设备总装机容量为156KW，设备优势在于操作简单，易损件耐磨性好，但对于方案1来说设备造价高。

方案4破碎筛分设备总装机容量为171KW，设备优势与方案2相同，但稳定性与易损件更换频率较高，生产维护成本高。

方案5破碎筛分设备总装机容量为136KW，设备优势在于流程简单，操作方便，人性化程度高，但20mm以下的含量高。

4.7工艺选用破碎机类型的确定

综上所述，在考虑几种破碎方法优缺点及优势分析，加上我厂石灰石自身易破碎的物理性质，且要满足20-50mm粒级产品达到最大，应选择破碎比相对比小的设备，因此优先考虑鄂式破碎机。

初步计划，采用两段颚式破碎机，一段鄂式破碎机时的出料口尺寸可调整的稍大，破碎后+50mm的粒级在进入二段颚式破碎机破碎，以减小细粉的产生量，两段破碎实现闭路循环。

5.石灰石破碎工艺方案：

5.1方案选择

方案一：

原料从原料仓经GZD300×90振动给料机（-3mm篦条，可调整）,筛下通过皮带转运成为废弃物；筛上物给入PE500×750颚式破碎机，初破后经1号输送机到2YA1548振动筛，筛分后-20mm以下的经3号输送机到中转料仓储存，后经4号输送机到YGM160高压中速磨粉机，粉磨到200目左右（可调）；20-50mm的合格产品经5号输送机到成品料仓；+50mm粒级的石灰石经2号输送机返到PEX250×1200颚式破碎机再次破碎到-50mm以下，在经1号输送机进入2YA1548振动筛（两段均为闭路循环系统）。

流程中破碎筛分系统配置DWC120脉冲除尘器（根据现场情况而定数量、型号等），粉磨系统自带除尘装置。

方案二：

原料从原料仓经GZD300×90振动给料机，给料机上加间隙为-10mm的篦条（可调整），筛下物进入除土筛脱泥筛脱泥后进入YGM160高压中速磨粉机；筛上物给入PE500×750颚式破碎机，经初破后经1号输送机到2YA1548振动筛，筛分后-20mm以下的经3号输送机到中转料仓储存，后经4号输送机到YGM160高压中速磨粉机，粉磨到200目左右（可调）；20-50mm的合格产品经5号输送机到成品料仓；+50mm粒级的石灰石经2号输送机返到PEX250×1200颚式破碎机再次破碎到-50mm以下，在经1号输送机进入2YA1548振动筛（两段均为闭路循环系统）。

流程中破碎筛分系统配置DWC120脉冲除尘器（根据现场情况而定数量、型号等），粉磨系统自带除尘装置。

注：

当调整篦条筛的筛孔为30mm时，脱泥筛上物进入2YA1548振动筛。

5.2方案比较

5.2.1方案一与方案二比较：

（1）方案二增加了脱泥回收工序，进一步减少进入石灰窑的的杂物，减轻石灰石夹带杂物对烧石灰的影响，同时回收部分脱泥带着的石灰石细颗粒；同时，篦条筛的孔径调大,可降低鄂式破碎机的入料量；由于若加喷水脱泥的话，会影响粉磨系统，因此尽量考虑干法脱泥；

（2）方案二增加了工艺复杂性，且投资比方案一大，若是石灰石中泥含量少则可选择方案一。

5.2.2方案所选设备的优化

（1）破碎后20-50mm粒级产品1500t/d，而预计每天进入破碎设备的产量为1800t/h（假如每天以20小时计，则90t/h），考虑到石灰石易破碎，且成品粒度要求较大，可选用PE500×750颚式破碎机（最大处理约为80-90t/h）；

（2）由于采用爆破工艺，PE500×750鄂式破碎机的最大进料粒度（425mm）,可能无法满足，因此需保证进料粒度小于颚式破碎机的最大进料粒度；相反，则可在一段选用PE600×900鄂式破碎机；

（3）若原料中含泥量过大，考虑加一台除土筛。

若调整方案二篦条筛的孔径（-30mm）,进入除土筛，可降低鄂式破碎机入料量。

6.设备选型

6.1GZD300×90振动给料机

（1）产品介绍

振动给料机又称振动喂料机，分为GZD系列和ZSW系列，是专为破碎筛分中粗破碎机前均匀输送大块物料而设计的新型振动给料机。

振动喂料机振动平稳、工作可靠、噪声低、耗能小、无冲料现象、寿命长、维护保养方便、重量轻、体积小、设备调节安装方便、综合性能好，当采用封闭式结构机身时可防止粉尘污染。

（2）工作原理：

　　GZD系列振动给料机以振动电机为激振源，结构简单，处理量大，故障率低，广泛应用于冶金、耐材、砂石料破碎等领域。

ZSW系列振动给料机是以偏心轴为激振源，齿轮传动，噪声低，工作平稳，寿命长，同时可预先筛分细料，使破碎机效率更高。

调节间隙栅条设计，防止物料堵塞，可选装调速电机，便于控制给料量，无需电机的频繁启动。

（3）技术参数

型号

最大进

料粒度（mm）

处理能力

（t/h）

电机极数

电机

功率

（kw）

安装

倾角

（度）

外型尺寸

长×宽×高

（mm）

料槽尺寸

（mm）

GZD300×90

400

40-100

4

2×2.2

0-10

3400×1020×900

3000×900

ZSW380×96

500

120-210

6

11

0

3880×1724×1070

3800×960

6.2.PE500×750鄂式破碎机

（1