立軸沖擊破碎機(jī)在玻璃工業(yè)石英砂巖破碎工藝中

時(shí)間：2015-01-20作者：上海巍立路橋設(shè)備有限公司瀏覽：16

石英砂巖經(jīng)破碎、磨礦、分級(jí)、除鐵, 可制成特種玻璃砂和浮法玻璃砂。浮法玻璃砂的工業(yè)要求 為: S i O 2 ≥ 98. 5 %, A l 2O3 ≤ 0 . 5 %, Fe 2O 3 ≤0 . 08 %; 粒度要求 為 : + 1. 0mm 、 0 , - 1 ～ +0 . 71 mm 、<0 . 5 %, -0. 7 1 ～ + 0. 125 mm 、 ≥95 %,- 0. 125mm 、< 4. 5 %。 特 種玻璃砂的工業(yè)要求為 :S iO2≥ 9 9 . 5 %, Al2O3≤0. 2 %, Fe 2O3≤ 0. 03 %;粒度要求 為: +1. 0mm 、0 , -1～ +0. 7 1mm 、<0 . 5 %, -0. 1mm 、≤5 %, 其余為 -0 . 7 1mm ～+0 . 1mm 。
 
    石英砂主要是由石英巖加工而成，我國石英巖資源豐富，探明儲(chǔ)量約32億噸。石英砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是 SiO2 高達(dá)99%，石英砂的顏色為乳白色帶紅色或無色半透明狀，莫氏硬度7，性脆無解理，貝殼狀斷口，油脂光澤，相對(duì)密度為2.65，其化學(xué)、熱學(xué)和 機(jī)械性能具 有明顯的異向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔點(diǎn)1750℃。石英砂是重要的工業(yè)礦物原料，石英石可制造玻璃，耐火材料，冶煉硅鐵，冶金熔 劑，陶瓷，研 磨材料，鑄造，石英石在建筑中利用其有很強(qiáng)的抗酸性介質(zhì)浸蝕能力，用來制取耐酸混凝土及耐酸砂漿。
 
   長興縣范灣石英砂廠石英砂礦石硬度為7，屬于較硬物質(zhì)，因此石英石的破碎，選擇合適的破碎機(jī)對(duì)于提高效率，節(jié)約消耗至關(guān)重要。
1 原礦特性
表1 　試樣( c m : 5 × 5 × 5) 單軸抗壓強(qiáng)度( M Pa )


試樣	烘干態(tài)	風(fēng)干態(tài)	飽和態(tài)
礫巖	99 . 5	97 . 1	32 . 4
礫巖	76 . 7	50 . 1	27 . 8
砂礫巖	83 . 7	62 . 4	56 .9
砂礫巖	106 . 4	26 . 9	26 . 4
礫巖	34 . 4	5 . 2	26 . 7

     
     原礦為石英砂礫巖 , 石英礫巖 ; 膠結(jié)物為泥質(zhì)和硅質(zhì) , 泥質(zhì)膠結(jié)物礦石遇水較易碎散 , 硅質(zhì)膠結(jié)物礦石有一定的強(qiáng)度 。 石英砂礫巖 、 石英 礫巖中的石英砂礫表面光滑 , 大部分直徑為 10 ～ 13 mm , 有的甚至> 100 mm 。大塊礫石在外力沖擊下 , 較易沿裂隙碎散 成不規(guī)則狀的角礫 , 其粒度為 3～10mm。
     取試樣測其單軸抗壓強(qiáng)度 , 結(jié)果見表1。
     原礦的顏色由黃到白不等 , 礦物成份較簡單 , 由石英角礫和膠結(jié)物組成 。礦石密度約為 2. 6。原礦中角礫的主要成份為 SiO2 , 鐵礦物主要分布在膠結(jié)物中 。原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果 , 見表2 。
 
表2 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果( % )
 
     2 破碎流程
     原可行性研究 , 采用三段破碎工藝破碎原礦, 即粗碎采用 PE500×750 顎式破碎機(jī) , 中碎采用 PF1214反擊式破碎機(jī)和細(xì)碎 采用2PG700×400對(duì)輥破。以上工藝普遍存在以下缺點(diǎn)：1、單位產(chǎn)品投資規(guī)模很大；2、單位產(chǎn)品金屬耗量驚人；3、副產(chǎn)品（<0.1mm）比 例過高；4、濕法生產(chǎn)需要大量的水且寒冷地區(qū)冬季無法生產(chǎn)。我們從較終成品的粒度和生產(chǎn)的效率的角度出發(fā), 認(rèn)為采用PCL立軸沖擊式破碎機(jī)較為適用,, 因而提出了顎式破碎機(jī)-圓錐破碎機(jī)-立軸沖擊式破碎機(jī)三段破碎礦石流程 。
 
      PCL立軸沖擊式破碎機(jī)是利用沖擊能, 對(duì)中等硬度的脆性物料進(jìn)行破碎的設(shè)備。目前, 在我國水泥、電力、建材、化工、煤炭及冶金等行業(yè)廣為 應(yīng)用。 該機(jī)除具有破碎比大 、 產(chǎn)品粒度均勻且過粉碎現(xiàn)象少、能耗低、設(shè)備制造容易、維修方便等優(yōu)點(diǎn)外, 還具有產(chǎn)品粒度調(diào)整范圍大、能選擇性破碎等優(yōu) 點(diǎn)。目前, 國產(chǎn)該機(jī)技術(shù)性能指標(biāo)已接近****水平。
 
      PCL立軸沖擊式破碎機(jī)的工作原理 , 物料由進(jìn)料斗進(jìn)人破碎機(jī), 經(jīng)分料器將物料分成兩部分, 一部分由分料器中間進(jìn)人高速旋轉(zhuǎn)的葉輪 中, 在葉輪內(nèi)被迅速加速, 其加速度可達(dá)數(shù)百倍重力加速度, 然后以60一75 m / S 的速度從葉輪三個(gè)均布的流道內(nèi)拋射出去, 首先同由分料器 四周自由落體的一部分物料沖擊破碎, 然后一起沖擊到渦動(dòng)腔內(nèi)物料床層上, 被物料床層反彈, 斜向上沖擊到渦動(dòng)腔的**部, 又改變其運(yùn)動(dòng)方向, 偏轉(zhuǎn)向 下運(yùn)動(dòng), 從葉輪流道**出來的物料形成連續(xù)的物料幕。這樣, 一塊物料在渦動(dòng)破碎腔內(nèi)受到兩次以至多次機(jī)率破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。經(jīng) 循環(huán)篩分系統(tǒng)形成閉路, 一般循環(huán)三次即可將物料成為20 目以下。在整個(gè)破碎過程中, 物料相互自行沖擊破碎, 不與金屬元件直接接觸, 而是與物料襯 層發(fā)生沖擊, 磨擦而粉碎, 從而避免了傳統(tǒng)的沖擊式破碎機(jī)(錘式、反擊式破碎機(jī)等) 磨損特別嚴(yán)重的缺點(diǎn)。
圖 1 　 PCL立軸沖擊式破碎機(jī)工作原理示意圖
 
 
圖 2 　 PCL立軸沖擊式破碎機(jī)加工石英砂礫巖
 
      該破碎機(jī)的破碎比大, 產(chǎn)量高, 產(chǎn)品粒度均勻。根據(jù)破碎機(jī)的處理量、原礦較大塊度, 建議范灣石英砂廠采用PCL-7011立軸沖擊式破碎機(jī)完成破碎。
     3 破碎試驗(yàn)
     為了可靠地確定破碎工藝, 上海巍立路橋設(shè)備有限公司進(jìn)行了碎礦工業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)所用機(jī)型為PCL-7011立軸沖擊式破碎機(jī), 其裝機(jī)容量 為 110k W 。原礦取自范灣礦區(qū)硬度較大的礦石, 并經(jīng)晾曬風(fēng)干, 粒度小于40 mm , 且較均勻。由于此前沒有砂礫巖用于生產(chǎn)玻璃用砂的生產(chǎn) 實(shí)例, 故只能用石灰?guī)r作對(duì)比。通過試驗(yàn), 在相同處理量下, 破碎樂平砂礫巖時(shí), 破碎機(jī)負(fù)荷較小(電流為50A、55A) , 要較船山灰?guī)r和溧陽灰 巖易碎得多, 其產(chǎn)量為 80 t / h。經(jīng)篩析, 破碎產(chǎn)品中-0.71mm 級(jí)已占 55 %; -0 . 125mm 14. 85 %, 占 -0. 71mm 級(jí)產(chǎn)品的27 %, 其中-0. 1mm 級(jí)占16. 20 %。 而破 碎船山灰?guī)r時(shí), 該機(jī)的破碎能力為60t/h,且破碎產(chǎn)品中粗粒 含量較破碎樂平砂礫 巖要多得多, 較大顆粒大于50mm, 10～30 mm 級(jí) 為 30 %～40 % (表3) 。
 
表 3 　砂礫巖破碎產(chǎn)品篩析結(jié)果


粒級(jí)/ mm	產(chǎn)率/ %	累計(jì)產(chǎn)率/ %
+20	0	0
20 ～ 10	1 . 50	1 . 50
10 ～ 2	23 . 31	24 . 81
2 ～ 0 . 8	15 . 46	40 . 27
0 . 8 ～ 0 . 53	13 . 33	53 . 60
0 . 53 ～ 0 . 38	5 . 32	58 . 92
0 . 38 ～ 0 . 25	11 . 52	70 . 44
0 . 25 ～ 0 . 18	9 . 39	79 . 83
0 . 18 ～ 0 . 15	2 . 73	82 . 56
0 . 15 ～ 0 . 125	2 . 59	85 . 15
0 . 125 ～ 0 . 1	5 . 94	91 . 09
-0 . 1	8 . 91	100

 
    破碎產(chǎn)品 - 0. 71m m 部分與連續(xù)性試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品之比較 , 見表 5 。
表 5 　 破碎產(chǎn)品與磨礦產(chǎn)品之比較


粒度/ mm	-0 . 71 ～ +0 . 125	-0 . 125 ～ +0 . 1	-0 .1
破碎產(chǎn)品/ %	73 . 00	10 . 80	16 . 20
磨礦產(chǎn)品/ %	72 . 26	5 . 73	21 . 41

 
    試驗(yàn)結(jié)果表明 , 使用PCL立軸沖擊破碎機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，產(chǎn)品針片狀含量降為4.8%，與單獨(dú)用反擊式破碎機(jī)作為較終破碎工序的工藝線相比， 產(chǎn)量提高 30-35%;由于增加了破碎整形工序，增加了破碎比和加工能力， 使產(chǎn)量大幅提升。與直接用反擊式破碎機(jī)作為較終破碎工序加工碎石相比， 各 設(shè)備易損件磨 損降低25%;由于把反擊式破碎機(jī)作為二級(jí)破碎使用，而高效立軸沖擊破碎機(jī)金 屬消耗量很少，因此，整個(gè)工藝過程中，易損件消耗量有大幅度 的降低。
   
    新工藝線產(chǎn)品細(xì)粉含量符合浮法玻璃生 產(chǎn)工藝要求，新工藝線可用于砂巖、石英巖、硅石、長石的破碎，在碎玻璃的再破碎上也**了很理想的效果。上海巍立PCL立軸沖擊破碎機(jī)能用于中硬和較硬物 料的破碎、整形，被廣泛適用于礦石、水泥、耐火材料、鋁凡土熟料、金剛砂等筑砂，建筑骨料，在工程領(lǐng)域里 制砂機(jī)是機(jī)制砂石、墊層料、瀝青混凝土的主要產(chǎn) 出設(shè)備。而在礦業(yè)領(lǐng)域，制砂設(shè)備是應(yīng)用廣泛的機(jī)械設(shè)備，能產(chǎn)生大量的粉礦，是礦業(yè)投資者的很好選擇。

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