水泥礦山的節能降耗破碎技術(shù)

1.1混合破碎

混合破碎指水泥生產(chǎn)中兩種原料按的比例 送入1臺破碎機進(jìn)行破碎的生產(chǎn)工藝。常見(jiàn)的混合破碎有石灰石與泥灰巖、石灰石與頁(yè)巖、石灰石與黏土等。其中石灰石和黏土的混合破碎是兩種物性差異很大的原料在一起的破碎，尤其是摻入塑性高、水分大的泥料時(shí)難度更大。然而這種混合破碎也帶來(lái)了好處。在破碎過(guò)程中石灰石碎料被濕料包裹，粉塵減少，形成的碎石與濕土拌合料的粘性減小，流動(dòng)性增加，減輕了溜子的堵塞，具有用膠帶輸送機運送和在預均化堆場(chǎng)中堆存和耙取的性能。若這種黏土單獨加工，不僅需要另添1套設備，它的運輸、堆存和挖取都困難。不乏出現已經(jīng)破碎，在繼后的運輸、堆存過(guò)程中又重新粘結壓實(shí)，嚴重影響生產(chǎn)的事例�；旌掀扑榈某晒�，可以減少甚至免除石灰石表土的剝離，礦石資源的利用更。兩種原料一并加工減少了1套加工系統的建設和經(jīng)營(yíng)費用，因此社會(huì )和經(jīng)濟效益是很大的。越堡水泥公司的混合破碎就是一個(gè)很突出的實(shí)例。將數量達2800萬(wàn)m3的覆蓋土作為資源一并利用，就能使這個(gè)深埋地下的石灰石礦床得到利用，成為建設6000t/d水泥生產(chǎn)線(xiàn)的大型工廠(chǎng)的原料基地。

混合破碎需要解決一連串的技術(shù)問(wèn)題，它們都是集中在既要出料粒度，又要防止破碎機腔不致堵塞、整個(gè)系統運行通暢。因此，從料倉起的整個(gè)系統都要作專(zhuān)門(mén)的設計，包括料倉形狀、結構，破碎前泥團的切碎，機體內部乃至漏斗、溜槽等。 越堡的黏土摻用量是15%，近投入使用 的土耳其Askale水泥廠(chǎng)是25%(混合料水分達 14%)，由于有的工廠(chǎng)要求摻入更多的黏土(30%)，我 們增添了混配機，將黏土與石灰石預行粗混合。至今我們已提供了8套這種混合破碎系統。

1.2預篩分破碎

將原料在破碎之前進(jìn)行篩分，只對篩上物進(jìn)行破 碎，往往可以取得良好的效果。 當今水泥都采用帶預分解的干法生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方法在原料配用上提高了硅酸率，經(jīng)常需要摻用硅質(zhì)原料。而質(zhì)純的硅質(zhì)原料主要用于制造玻璃，質(zhì)次的硅質(zhì)原料則多是砂巖、粉砂巖與頁(yè)巖互生礦床，開(kāi)采中難以將它們相互分離。這種礦床的品質(zhì)雖可滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，但是它們的物性差別很大，砂巖、粉砂巖的磨蝕性高，頁(yè)巖和風(fēng)化物則質(zhì)軟，易吸收水分發(fā)粘。這種混合型礦石給常規的生產(chǎn)方法帶來(lái)很大困難，難以找到既抗磨又不怕堵的破碎機型，使得這類(lèi)礦床的利用大成問(wèn)題。

我們通過(guò)實(shí)驗獲知，預篩分可將大部分泥土和頁(yè)巖篩除，從而可以防止破碎機的堵塞。根據這個(gè)原則開(kāi)發(fā)的波動(dòng)篩分給料機和抗磨型單段反擊式破碎機組成的破碎系統，即使是粘濕料和高磨蝕性硬物料的混合礦亦能勝任。這個(gè)破碎系統于2000年底在安徽東亞水泥公司投入使用，取得了良好的效果。破碎機即使在雨季也能正常工作，由于合格料已預先篩除，破碎機的磨耗件壽命大大高于預期值。這項工藝和裝備的開(kāi)發(fā)成功使得這類(lèi)呈互層產(chǎn)出的低品位硅質(zhì)礦床的利用變得比較簡(jiǎn)便。在短短的幾年中它已成為內此類(lèi)硅質(zhì)礦床的主選破碎方式。

利用篩分破碎方式，也可以使某些低品位礦床通過(guò)篩分排除篩下物使礦物品位提高，成為可用的礦石。例如低品位灰巖礦床，如果平均品位低是由于含有頁(yè)巖、泥質(zhì)夾雜物牽累所致(CaO低于可用指標，堿含量標)，由于這些夾雜物層薄、質(zhì)軟、易碎，爆破后碎料中含量較多，采取預篩分法予以排除后，品位即可提高。南京院承擔的沙特SPCC項目的石灰石即是采用預篩分和破碎后再篩分的方式，使得原來(lái)不能使用的灰巖滿(mǎn)足了使用要求。

當原礦中的碎料較多時(shí)，采用預篩分可以減少破碎機的工作量，采用較小的機型而系統的產(chǎn)率提高，同時(shí)又減少了產(chǎn)品的過(guò)粉碎。綜合電耗、金屬消耗量減少。由于預篩分增加了一道環(huán)節，生產(chǎn)的復雜程度增加，通常在原礦中合格料過(guò)20%～30%時(shí)才有價(jià)值。我們近承接的一個(gè)訂單就是兩套這樣的半移動(dòng)破碎系統，破碎機的能力是1000t/h，而系統能力是1200t/h。

2、關(guān)于節能

礦山的節能貫穿到所有的生產(chǎn)工序。 這里只著(zhù)重談采用連續和半連續生產(chǎn)，不用或少用汽車(chē)，以電代油的節能問(wèn)題。

隨著(zhù)我經(jīng)濟的發(fā)展，對液體燃料的需求不斷增加和際石油的日益短缺，礦山生產(chǎn)中的節油已迫切地提到了我們面前。早在上世紀80年代改革開(kāi)放以來(lái)，我們有不少人到外參觀(guān)考察，對采用移動(dòng)破碎的連續化生產(chǎn)的率留下了深刻印象，同行們都希望能在內獲得應用但是由于它的高價(jià)格，成為可望而不可得的物。

就采礦業(yè)而論，隨著(zhù)露天開(kāi)采規模的擴大，傳統的開(kāi)采工藝需要很多大型挖掘機和運輸車(chē)輛，使得組織生產(chǎn)繁雜，不堪重負。而連續和半連續開(kāi)采工藝的應用則可以得到解脫，并取得顯著(zhù)的節能效果和經(jīng)濟效益。內已經(jīng)出現了一大批這樣的礦山，例如元室山、黑岱溝、伊敏河等大型和大型露天煤礦，大孤山、齊大山、遷安水廠(chǎng)等大型露天鐵礦。

關(guān)于開(kāi)采工藝，有的文獻把輪斗挖掘機-膠帶輸送機-排土機生產(chǎn)稱(chēng)為連續式工藝;把單斗挖掘機-卡車(chē)-破碎機-膠帶輸送機生產(chǎn)稱(chēng)為半連續式工藝;把單斗挖掘機-卡車(chē)生產(chǎn)稱(chēng)為間斷式工藝。連續式工藝只適用于可以直接挖取的軟巖，應用范圍受到了限制。而硬巖和半硬巖更適于半連續式工藝。半連續式工藝的關(guān)鍵設備-破碎站既可以設在坑內，也可以設在地表，既可以是固定的，也可以是半固定的或者移動(dòng)式的。

現在研究我們自己的問(wèn)題，生產(chǎn)水泥的主要原料-石灰石，大多數屬硬巖和半硬巖，它們都難以使用輪斗鏟直接挖取，需要按照我們自己的特點(diǎn)研究生產(chǎn)工藝。推行以電代油的標志性措施是少用或不用汽車(chē)，取代方式是多用膠帶輸送機運輸礦石。多用膠帶輸送機就需要把破碎機搬進(jìn)采礦場(chǎng)。因此研究破碎站的形式和設置位置是我們水泥礦山該采用哪種生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵。

移動(dòng)破碎在采礦場(chǎng)內的出現要追溯到上世紀 50年代，它先在西德的一個(gè)水泥廠(chǎng)的石灰石礦得 到應用，繼后才逐漸擴展到煤礦和金屬露天礦。這是因為石灰石是沉積巖，具有礦層厚、質(zhì)量比較均齊、開(kāi)采方法比較簡(jiǎn)單，而所用破碎設備較輕、產(chǎn)量較高等特點(diǎn)，比其他破碎設備更便于放置在履帶行走車(chē)體上。以移動(dòng)破碎跟隨挖掘機，把大塊礦石破碎成碎石后再用膠帶輸送機運輸，可以省卻汽車(chē)運輸，從而大大節省人力和燃料，了礦石生產(chǎn)成本。在采場(chǎng)內將礦石破碎后改用膠帶輸送機運出的生產(chǎn)技術(shù)，從上個(gè)世紀70年代以來(lái)在范圍內得到了迅速的擴展，出現了多種類(lèi)型移動(dòng)方式和使用各種類(lèi)型破碎機來(lái)適應不同的使用條件。其單機能力已近萬(wàn)噸/小時(shí)。