一種新型礦用尾礦濾餅破碎機

李裕海

(南京寶地梅山產城發展有限公司 礦業分公司，江蘇 南京 210041)

0 引言

寶武集團所屬某大型鐵礦，其尾礦粉含鐵量高，對其進行脫水處理及系列無害化處置后可用于水泥生產和填充塌陷區，既實現了對資源的綜合利用，又很好地解決了尾礦的堆存問題。

經泥漿泵輸送過來的尾礦粉漿脫水處理一般經過下列流程：尾礦壓濾機—刮板輸送機—濾餅破碎機—皮帶機—礦倉。

由于尾礦壓濾機是連續工作裝置，處理量大，壓制排放的濾餅含水份仍然偏高，礦粉中因加入固化劑黏度增加，而濾餅破碎機的入料瞬時處理能力不足，造成排料不暢，極易堵塞破碎機進料口，甚至壓死皮帶機，造成設備損壞，影響正常生產，同時也增加了設備維護的強度和難度。為了解決這一難題，本文介紹一種新研制的尾礦濾餅破碎機。

1 尾礦濾餅破碎機整機及主要部件結構

1.1 整機結構

圖1為一體式二級濾餅破碎機整機結構示意圖。

1-高速驅動單元；2-低速破碎輥裝置；3-基座箱體裝配；4-低速驅動單元；5-高速破碎輥裝置；6-弦齒破碎輥裝置

圖1中，不同功率的驅動電機+減速器分別組成高速驅動單元1和低速驅動單元4，各自與高速破碎輥裝置5和低速破碎輥裝置2裝配在一起；高、低速破碎輥裝置采用了星輪打擊齒片，其按相同間距交錯分布于高、低速破碎輥裝置上隨破碎輥一起旋轉，達到打擊并破碎濾餅的目的。弦齒破碎輥裝置6與高速驅動單元1通過鏈傳動相連接，高速驅動單元1在驅動高速破碎輥裝置5旋轉的同時也驅動弦齒破碎輥裝置6高速旋轉，將尾礦粉排放至基座箱體3內部，通過其下方無擋板結構的排料口排落至地面的礦倉內。

1.2 主要零部件的結構特點

圖2為弦齒破碎輥裝置，其中弦形棒1選用高強度鋼絲，它與星輪式打擊齒片2焊接成一體，齒片間距根據粒度要求選定。

圖3為高低速破碎輥裝置用星輪式打擊齒片，其上專門設計了一個剪切后角，使刀齒對物料的剪切行程加大，能夠更好地對物料進行充分破碎，同時改善了切入時的沖擊，使機器運行更加平穩。

圖3 高、低速破碎輥裝置用星輪式打擊齒片 圖4 弦齒破碎輥裝置用星輪式打擊齒片

圖4為弦齒破碎輥裝置用星輪式打擊齒片，特別選用了高強度板。

1-弦形棒；2-星輪式打擊齒片；3-支座

2 工作原理及結構特點

2.1 工作原理

本機是一種一體式、具有二級破碎功能的濾餅破碎機。

如圖1所示，高速驅動單元1和低速驅動單元4同時得電啟動，各自驅動高速破碎輥裝置5和低速破碎輥裝置2，使兩者相對旋轉，通過布置于其上的高、低速破碎輥用星輪打擊齒片(見圖3)達到對壓濾機排放落下的礦粉濾餅進行剪切破碎(即一級破碎)的目的，此時尾礦粉的粒度仍然較大，并從兩輥中間的間隙處擠壓排落至位于其正下方的高速旋轉的弦齒破碎輥裝置6上，由高強度鋼絲和星輪打擊齒片對尾礦粉沿水平和垂直雙向同時進行再剪切破碎(即二級破碎)，以獲得滿足要求的粒度，破碎后的礦粉落入基座箱體3內，經底部無擋板結構的排料口最后落入地面的礦倉內。

2.2 結構特點

濾餅破碎機的破碎效率及破碎粒度的大小取決于破碎輥的齒形、布置方式及破碎輥的數量，技術的核心就是破碎輥裝置。目前大部分生產制造廠都是采用單級雙輥結構，其缺點是：當破碎粒度要求較小時排料不暢，極易堵塞排料口；若加大輥子間距雖然解決了排料問題，又使得破碎粒度偏大不能滿足下游產品使用要求。

針對這個相互矛盾的現象，本機在設計中創新采用了一體式二級三輥結構，增加了一級破碎。對安裝于破碎輥上的星輪式打擊齒片進行科學合理的配置，調整了齒片上每個齒的角度，增加齒間距離，有利于尾礦粉排放的通暢，極大地改善了礦粉堆積堵塞現象。第二級破碎輥采用弦齒組合的結構形式，能夠同時沿水平和垂直雙向進行高效破碎，保證了破碎粒度，并且可根據礦粉的濕度、黏度對驅動單元速比進行調整，從而改善了礦粉在破碎輥上的粘連板結現象，更加精準地控制了礦粉粒度，滿足了下游用戶的不同需求。

3 技術創新

(1) 一體式二級三輥結構是該機主要創新設計之一，使整機結構緊湊、節省空間、破碎能力強，可以很好地將尾礦粉打散；并可通過調整驅動裝置的速比、破碎輥星輪式打擊齒片的排列以及齒片的齒形、齒數和齒片間距等方式獲得期望的粒度，以滿足下游用戶的不同需求。

(2) 第二級弦齒破碎輥裝置是該機的創新設計之二，采用弦齒組合的結構，將高強度鋼絲與專門設計的一種多齒打擊齒片焊接成一體，齒片間距可根據期望的破碎粒度進行合理設定，當這種弦齒結合的破碎輥旋轉時，可以保證礦粉在水平和垂直雙向被同時擊打粉碎。

(3) 第一級破碎輥上的星輪式打擊齒片的齒形特別設計了一個剪切副角，這是該機的創新設計之三，使刀齒對物料的剪切行程加大，能夠更好地對物料進行充分破碎，同時改善了切入時的沖擊，使機器運行更加平穩，齒片更耐磨損，整體壽命也得到了提高。

(4) 由于采用了這種二級破碎的創新設計，使得一級破碎輥打擊齒片的間距得以增加，既保證了物料的排放通暢，又可以很好地將濕黏的礦粉打散，同時有效地改善了礦粉的堆積和外溢。

4 結語

尾礦粉經該產品破碎后得到的顆粒均勻分散，完全滿足后續產品的使用要求。目前該設計創新已獲得國家專利認證，現場實際使用效果良好，獲得了用戶的高度評價和認可。