第七讲碎矿设备 —— 反击式破碎机、辊式破碎机、超细碎矿机

昆明理工大学矿物加工工程系

碎矿与磨矿 Crushing and Grinding

第七讲碎矿设备——反击式破碎机、辊式破碎机、超细碎矿机

碎矿与磨矿碎矿与磨矿



本讲主要内容◆反击式破碎机◇类型和构造◇工作原理、性能和用途◇工作参数◇发展简况◆辊式破碎机◇类型和工作原理◇构造◇工作参数◇用途与发展简况

◆超细碎矿机◇多碎少磨理论◇超细碎概念◇超细碎主要设备



反击式碎矿机



§7－ 1 反击式碎矿机的类型和构造一、类型

◆单转子反击式破碎机◆双转子反击式破碎机二、构造和结构特点1 、单转子反击式破碎机◆结构－详见 P96图 3-4-1

◆主要部件：上、下机体（中间用螺旋连接），传动电机，主轴及转子，反击板，给矿腔，保险装置。

单转子反击式破碎机



2 、双转子反击式破碎机

（ 1 ）两个转子反向回转（如图 a ）◆相当于两个单转子反击式并联使用；◆两个转子的破碎腔独立碎矿；◆生产能力大，能破碎较大块矿石，用作粗、中碎矿。

双转子反击式破碎机结构示意图



（ 2 ）两个转子同向回转 ( 如图 b)◆相当于两个单转子反击碎矿机串联使用；◆第一个转子和破碎腔作为中碎，第二个转子和破碎腔作细碎用。

◆该破碎机生产能力大，破碎比大，但功耗高。（ 3 ）两个转子高差配置同向回转 ( 如图 c)◆增大转子工作角度，分腔集中反击破碎；◆充分发挥两个转子的粗碎和细碎作用；◆设备破碎比大，生产能力高，产品粒度均匀。



3 、高差配置双转子反击式碎矿机结构特点◆国产 φ1250×1250双转子反击碎矿机

1-排矿栅板； 2-第一个转子部分；3-下机体； 4-上机体； 5-链幕；6-机体保护衬板；7-第一反击板；8-拉杆螺栓； 9-连杆； 10-分腔反击板； 11-第二个转子部分； 12-第二个反击板； 13-排矿栅板； 14-调节弹簧



◆主要特点：（ 1 ）转子高差配置，扩大转子工作角度，第一个转子具有强烈给矿功能，第二个转子可提高转速，使矿石充分破碎。

（ 2 ）两个转子和反击板分别构成粗碎腔和细碎腔，两腔中反击破碎，破碎比大。

(3)两个转子装有个数不等的锤头、不同的锤头高度和锤头形状，两个转子有不同的线速度。

（ 4 ）在两个转子的排矿处分别增设了拍框栅板。



◆主要部件特点：转子：主要工作部件，有足够重量，一般采用整体式铸钢结构。

板锤（打击板）：安装在转子上的锤头，直接击打矿石，一般用高锰钢锻造，采用螺钉、压板、楔块等固定方式。板锤个数与转子直径相关，直径越大，板锤越多。

反击板：采用渐开线形的圆弧形反击板，矿石以垂直的方向对反击板进行冲击，破碎效率高。



分腔反击板：安装在两个转子之间，将设备分成两个破碎腔，通过调整分腔反击板的位置，改变粗碎腔和细碎腔的产品粒度。

传动装置：由两台电动机经弹性联轴节、液力联轴器（液力耦合器）和三角皮带等装置，分别驱动两个转子作同向运动。



§7-2 反击式碎矿机工作原理、性能特点和用途一、工作原理◆ 矿石进入碎矿机中，主要是受

到高速回转的打击板的冲击，矿石则沿着层理面、节理面进行选择性破碎。被冲击以后的矿石获得巨大的动能，并以很高的速度，沿着打击板的切线方向抛向第一级反击板，经反击板的冲击作用，矿石再次受到击碎，然后从第一级反击板返回的料块，又遭受打击板的重新撞击，继续给予粉碎

反击式碎矿机工作原理示意图



二、性能特点◆优点： 1. 破碎比大，可达 30-40，最高达 150； 2. 破碎效率高，能耗低； 3. 产品粒度均匀，过粉碎少； 4. 可以选择性破碎； 5. 适应性强； 6. 设备体积小，结构简单，重量轻。◆主要缺点：打击板和反击板的磨损大，振动大，躁声大，零件加工精度要求高，处理量相对较小。



三、用途◆适用于建材、水泥、化工、煤炭等中硬以下矿石的中、细碎作业，以及脆性矿石的如石灰石、磷矿、焦炭等的粗碎。四、规格型号◆分为单转子与双转子两大类◆转子直径（含锤头） D×转子长度 L ，例如φ1250×1000。

◆详见 P100表 3-4-1



§7-3 反击式碎矿机的工作参数

一、转子直径与长度◆转子直径：式中 d-给矿粒度， mm

◆转子长度：

100( 60)

54

dD

0.5 ~1.2

DL



二、转子的圆周速度

v---指锤头端点的线速度， m/s；一般 v=15~45m/sμ---矿石的泊松系数（ 0.16~0.34）g---重力加速度， g=9.81m/s2

γ---矿石的体积质量， kg/cm3

E---矿石的弹性模数， kg/cm2

---矿石抗压强度， kg/cm2

5/62 01/3

1/30.01(1 )

gv u

r E

0



三、生产能力（ t/h）

K1---校正系数，一般 K1=0.1

也可用经验公式计算：（ t/h）

1 2 160 ( )Q k Q k C h a bdu

3600Q u LaV



四、电机功率

◆生产实际：（ kw）

K—单位功耗， K=0.5~2.0 ，一般 K=1.2

◆实验数据得到的经验公式

K1---比例系数 K1=0.026 Q---生产能力 i---破碎比

N KQ

1.21N k Qi



§7-4 反击式碎矿机发展简况1、设备大型化◆ 日本“ HS-40

型” φ2200×1700 ；◆ 德国的“ AP7 型”

φ1700×3000 。2、复合双转子◆ 德国 Hazamag 公司制

造的“ AP7 型”；◆ 我国自行制造

的“ φ1250×1250 型”。复合双转子反击式碎矿机示意图



3、硬岩型单转子◆ 德国洪堡特公司◆ 中国洛阳大华机器厂

4、三腔硬岩型◆ 郑州一帆机械设备有

限公司◆ 江苏鹏胜矿业公司硬岩型单转子反击式碎矿机



5 、复合双向旋转锤式破碎机◆江苏恒业机械有限公司

锤式破碎机结构示意图



辊式碎矿机



§8-1 辊式碎矿机简述

一、类型◆双辊式和单辊式1 、双辊式◆由两个圆柱形辊筒相向旋转，将给入的物料挤压破碎；

◆破碎产品在重力作用下，由两辊之间的间隙处排出，所以两辊间隙决定产品粒度的大小，适用于物料的中、细碎。



2 、单辊式◆由一个旋转的辊子和一个固定颚板组成，又称颚辊式碎矿机。矿石在辊子和颚板之间被压碎，然后从排矿口排出。

◆此类破碎机适用于中等硬度黏性矿石的粗碎。



3 、辊筒◆有光面和非光面两种；◆非光面可以是齿形或槽形。4 、规格型号◆辊子直径 D×辊子长度 L ，例 φ600×400；◆详见 P107 表 3-5-1。



辊式破碎机结构示意图

双辊式破碎机



§8-2 辊式碎矿机的构造及工作原理

一、主要部件1 、破碎辊◆ 是辊式碎矿机主要工作机构，一个动辊，一个定辊，辊

子表面安装辊皮，由高锰钢或炭素钢等耐磨材料制作。2 、调整装置◆ 增减两个辊子轴承之间的垫片数量或利用蜗轮调整机构

调整排矿口大小，控制产品粒度。3 、弹簧保险装置◆ 进入非破碎物体时，弹簧被迫压缩而排矿。



4 、传动装置◆小型辊碎机或转速轮低的辊碎机，由一台电机带动两个辊子作相向旋转；

◆大型设备由两台电机分别驱动。

5 、机架◆一般采用铸铁铸造或用型钢焊制而成，安装在水泥基础上。



二、工作原理◆矿石从上部给料口给入，工作时辊子做相向旋转，由于矿

石与辊子之间的摩擦作用，将给入的物料卷入两辊所形成的破碎腔而被挤压破碎。破碎后的产品在重力作用下，从两个辊子之间的间歇从下部排出。辊子之间的间歇决定产品粒度的大小。

双辊式碎矿机的工作原理图



§8-3 辊式破碎机的主要参数及生产能力计算

1 、啮角◆ 以破碎物料块与辊子的接触点分别引切线，两条切线形成

的夹角称为辊式碎矿机的啮角。◆要使物料进入辊子破碎腔，可以推导： tg(α/2)≤f 或 α≤2φ φ---摩擦角，由摩擦系数 f 决定◆一般 φ=16-19°， α≤32-38°



2 、给矿粒度和转子直径◆ 一般 D≥20d D---辊子直径， d---给料粒度◆对于潮湿粉性物料 D≥10d◆齿型、槽型辊 D≥（ 6-12） d

3 、辊子转数◆辊子转数与生产能力成正比，但转数需控制在合适的范围；

◆一般光面辊子圆周速度 v=2-7.7m/s，齿形辊子v=1.5-1.9m/s。



◆破碎中、硬矿石时，光面辊子圆周速度

D---辊子直径， md---给矿粒度， me---排矿口宽度， m

24

1.27

( ) 1

Dv

D dD e



4 、生产能力◆ 生产能力与两个辊子间隙、辊子圆周速度以及辊子规格

等因素有关。◆可以推导出：

n---辊子转数， r/min； μ---物料的松散系数， μ=0.4~0.6； δ---物料容重， t/m3 。◆破碎坚硬矿面时：

360060v

eL DnQ u

235Q eLDnu



§8-4 辊式碎矿机的发展1. 齿辊式破碎机－常用于选煤厂

双齿辊破碎机颚齿辊破碎机



§8-4 辊式碎矿机的发展2. 液压辊式破碎机－液压装置调整机器排矿口和保险防护

1-油泵；

2a、 2b、 2c、2d-阀门；

3-蓄能器；

4-油压缸；

5-活塞；

6-补偿油缸；

7-油箱

双辊液压破碎机



§8-4 辊式碎矿机的发展3. 四辊碎矿机－两组双辊碎矿机串联使用（美国Rexnord公司生产的岗拉克 8030破碎机）。

岗拉克 8030破碎机结构示意图



§8-4 辊式碎矿机的发展4.非圆形断面辊碎机－澳大利亚西部大学研制。

5.高压料层粉碎机－最早由德国研制；我国洛阳矿山机器厂与德国 KHD公司合作生产；山东 501铝厂使用高压粉碎机破碎铝土矿。

6.成都利君公司与英国某公司合作生产的高压辊磨机已在国内非金属矿大面积推广应用，目前已开始在金属矿山进行工业试验。



§8-5超细碎及其设备一、多碎少磨理论◆破碎的概率高。各种破碎机中的破碎概率大约50%～ 100%，破碎概率高，破碎的效率也相应教高。

◆磨矿过程中矿粒破碎的概率很低。研究表明，球磨机中的破碎概率低于 10%，即磨矿过程中破碎效率是很低的。

◆从破碎的能耗规律看，粗碎的能耗仅于破碎比的对数成正比，而细磨的能耗则与破碎比减一成正比，二者几乎相差一个数量级。



二、多碎少磨理论的实质及实现方法

1 、多碎少磨理论的实质◆增加效率高的破碎段工作任务，降低破碎产品的粒度，从而降低效率低的磨矿段工作任务，最终的目的是降低碎矿磨矿总能耗。

◆多碎少磨是现代碎磨领域推出的最佳技术方案，在国内外选矿厂受到了普遍重视及应用。



二、多碎少磨理论的实质及实现方法

2 、多碎少磨的实现方法 1 ）改开路碎矿为闭路碎矿，进一步降低碎矿最终粒度； 2)增加碎矿的段数，二段改三段，三段的改四段； 3 ）以棒磨机粗磨（磨至 3 ～ 5mm）代替细碎机细碎；4 ）采用细碎效果更好的超细碎机，使细碎粒度降至更低。



三、超细碎及其设备

1 、超细碎◆常规破碎机一般的产品粒度为 20mm左右；◆近年来，我国对破碎工艺进行了改进，产品粒度降低到 15mm左右，少数选矿厂产品粒度可以达到 12mm；

◆所谓超细碎，就是产品细度小于目前常规细碎机的产品细度，一般指产品粒度小于12mm的破碎。



2 、主要的超细碎设备（ 1 ）旋盘式破碎机◆美国 Nordberg公司研制，产品粒度小于 6mm。◆其实质是改进了破碎腔形式的圆锥破碎机。

旋盘式破碎机结构及其破碎腔形式



2 、主要的超细碎设备（ 2 ）阿里斯—查尔默斯（ Allis-Chalmers）公司的新型液压圆锥破碎机

◆该机具有小的偏心距和高的动锥摆动速度，并装有自动调节排矿口和功率的控制器。

◆具有较大的破碎力和较高的处理能力，产品粒度 6mm。（ 3 ）美国巴比特（ Babbitless）公司生产的BS704UF型超细碎圆锥式破碎机

◆电动机通过皮带轮直接驱动偏心套，设备机械效率高。◆动锥旋回速度较高，设备处理能力大。◆可以通过主轴的液压支承装置在机器运行时自动地远距离控制排矿口的宽度。

第七讲 碎矿设备 —— 反击式破碎机、辊式破碎机、超细碎矿机

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第七讲碎矿设备 —— 反击式破碎机、辊式破碎机、超细碎矿机