反擊式破碎機的發展

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發表于 2006-7-24 16:10:03 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

1．常用的五大類破碎機械中，反擊式破碎機和錘式破碎機同屬于以沖擊作用為主來破碎脆性物料的機器，故常被稱為沖擊式破碎機。沖擊式破碎機與以擠壓作用為主的破碎機，如顎式、園錐和輥式破碎機等相比，有以下的特征：

A．破碎比大。沖擊式破碎機的破碎比可達到50以上，而顎式、園錐和輥式破碎機很難超過20。于是，在需要單段破碎的場合，例如水泥工業的石灰石破碎，沖擊式破碎機使用十分普遍。

B．產品顆粒好。在沖擊作用下，被破碎物料往往沿著其最脆弱層面碎裂，這種選擇性破碎法，其顆粒呈立方體形態的概率較高，故沖擊式破碎機產品的針片狀百分比含量可低于10％，而顎式、園錐和輥式等破碎機產品的針片狀百分比含量會高于15％。于是，在需要立方體顆粒的場合。例如，高等級公路的防滑路面，通常采用沖擊式破碎機來作為終破設備，生產混凝土骨料。

上述特點，使沖擊式破碎機在眾多的破碎機械中占有重要地位。

2. 然而，由于沖擊式破碎機是采用沖擊原理破碎物料，其打擊件，如：錘頭、板錘、反擊板等，在使用中磨損甚快。這種缺陷，在相當長時期內，限制沖擊式破碎機的適用范圍。只能用于中硬物料的破碎。五十年代初，隨著新型耐磨材料的應用，德國KHD公司首先推出硬巖反擊式破碎機，打破了這種局限，這種機型的改進型目前仍在生產中。

我國在五十年代末已有反擊式破碎機問世，在八十年代之前，國產的反擊式破碎機局限于處理煤和石灰石之類中硬物料。直到八十年代末原上海建設機器廠方引進KHD型硬巖反擊式破碎機，填補國內空白。但落后國外二十多年。圖一、二所示兩種反擊式破碎機在腔形設計、轉子結構上，特別是板錘的材料和裝卡方法上是根本不同的。國產的硬巖反擊式破碎機，開始時其核心零件板錘依賴進口，國產化板錘在“八五”期間列為部級科研攻關項目，項目成功之后，國產板錘不僅取代進口，而且已大量出口歐美、日本等國。耐磨材料的突破，使硬巖反擊式破碎機如虎添翼，僅僅上海建設路橋機械設備有限公司（以下簡稱建設路橋公司）為例：十年間，硬巖反擊式破碎機銷售增長15倍。出口增長 10倍，為我國的基本建設工程作貢獻。例如：交通部為提高我國公路建設質量，曾提出路面混凝土石料破碎站的科研項目，并列入國家“八五”攻關項目。該項目的試制設備在東北某工地使用中失敗。而用戶改用硬巖反擊式破碎機后生產石料，完全符合高速公路防滑路面混凝土要求。于是硬巖反擊式破碎機聲譽大振。遼寧省交通廳曾把擁有這種設備，作為投標承接公路建設的必備條件。據統計，在全國各省市的公路建設中都已采用硬巖反擊式破碎機作為路面石料備制設備，來破碎抗壓強度達300MPa的玄武巖、安山巖等堅硬物料，并達到19.6mm以下的級配石料。其針片狀百分比含量小于10％。目前有400多臺在各地使用中，不僅解決了高速公路建設中的一個難題，而且也擋住了進口，作為硬巖反擊式破碎機的主導制造企業，上海建設路橋公司也從中得到發展，硬巖反擊式破碎機已有三個系列幾十個規格。圖三所示為標準型。圖四所示為派生Ⅲ型，允許進料尺寸達600mm，適用于鋼筋混凝土的破碎。圖五所示為派生V型，在增加均整板之后，能改變出料粒度的分布，增加細料的比例。

3. 德國HAZAMAC公司生產的反擊式破碎機既分為粗破、中破、細破三種用途，又分為適合堅硬物料和中硬物料兩種不同場合，從而組合而為十幾種機型。以滿足市場方方面面的需求。相比之下，我國的反擊式破碎機雖然在硬巖破碎方面有突破，但是品種缺，規格少。從市場需求來看，應加強開發下列類型的產品。

A：粗破設備：

當水泥工業采用管磨機作為生料磨時，單段錘式破碎機是較佳的選擇，而目前在2000t/d以上的水泥生產線上，越來越多選用立式磨機來取代管磨機，較佳的配套方案應是選用大型粗破的反擊式破碎機，可以方便地隨著立磨的需求調整出料粒度，以便立磨壓力床的建立，從而提高處理能力，因此，承擔粗破的反擊式破碎機，將會有相當大的市場，表一所列為其主要性能：

規格mm 處理能力t/h 最大進料邊長mm 出料粒度m
φ1600×1500 300 1000 100 300 40
φ1600×2250 500 1000 100 500 60
φ1800×2250 700 1200 100 600 70

B:中細碎設備：

當高等級公路防滑面層瀝青混凝土的級配骨料要求越來越少，并且對玄武巖、安山巖等堅硬物料處理能力要求達到100t/h以上時，目前的硬巖反擊式破碎機在出料粒度和處理能力兩方面都有些難度。上海建設路橋公司1999年引進美國最新技術（圖六）作為一種新的機型，在腔形設計和轉子結構上對照舊機型有相當大變化。很好地解決上述兩方面的問題。其新產品PF1315型，自2000年下半年供應市場后，一直供不應求。這一產品經原國家機械總局鑒定，達到國際上先進水平，滿足硬巖、細碎，較大處理量的二破要求。

C：制砂設備：

當長江等地天然砂禁止采挖之后，機制砂成為市場熱門商品，可逆反擊破碎機在歐洲作為制砂設備使用十分廣泛（圖七）。采用雙向包絡的反擊板配合線速度達40m/s以上的高速雙板錘轉子，很好地控制排料粒度。在閉路系統中，其排料的制砂可達50％以上，高于石打石的立軸沖擊式破碎機的制砂率。這種產品必將在機制砂市場上一顯身手，以上三個方面將是市場推動反擊式破碎機發展的方向。

4. 歷來破碎機的發展是以新型耐磨材料的應用為支柱。
1882年首先提出的高錳鋼，經水韌處理后，在高沖擊載荷和高擠壓應力下由于孿晶變形等組織變化引成的表面加工硬化，顯微硬度可達HV750，而芯部仍保持良好沖擊韌性。使用于顎式的齒板，園錐的動錐、定錐、錘式的錘頭等，稱為第一代耐磨材料。它不適應低沖擊載荷或低應力時使用。
1930年左右出現的硬鎳鑄鐵，硬度可達HRC55－60，作為第二代耐磨材料，因為太脆，故只能制作小零件，如砂石清洗機的螺旋葉片板等，且我國鎳貴，故應用甚少。比硬鎳鑄鐵晚幾年出現的高銘鑄鐵則被稱為第三代耐磨材料，在其強韌的馬氏體基體上，分布堅硬大塊的一次碳化物和一定量彌散性細小二次碳化物，當鉻含量超過10％后，出現的碳化物呈（Fe,Cr）7C3型。其顯微硬度高達HV1300－1800。目前主要應用于反擊式的板錘和立軸式的打擊板。高鉻鑄鐵按鉻含量分為Cr15,Cr20,Cr26三種，鉻含量低則價格低含量高則韌性相對較好,反擊式板錘，國內大多數廠家使用Cr20制造，而國外較普遍使用Cr26。
高鉻鑄鐵的不足之處是硬脆性和價格偏高。目前新的耐磨材料的研究在不斷進行之中。據了解有：高韌性馬氏體鑄鋼、多元低合金空冷馬氏體－貝氏體鑄鋼、高強韌性奧氏體－貝氏體鋼等，可望成為新一代的耐磨材料，這些新材料一旦成熟并得到應用，將推動破碎機特別是對耐磨材料依賴性較強的反擊式破碎機的發展。

5、隨著改革開放政策帶來的國民經濟發展，市場需求推動著反擊式破碎機的發展。然而這種發展是在仿照和引進國外技術中進行。雖然，也滿足市場需求，但是缺少自主的創造性，而市場經濟帶來的“急功近利”的負面影響，對破碎理論的研究和對破碎機的實驗近年來兩者都非常缺乏，沒有理論和實驗指導產品開發，只能不斷地模仿國外設計，往往知其然不知所以然。假如國內有關大學，科研院所和企業，能實現良好的“產學研”三結合，在理論研究和實驗工作上多下些功夫，一定能使我國的反擊式破碎機達到一個新的水平。