全煤矸石制砖破碎设备的选型 上

admin

全煤矸石制砖破碎设备的选型 上
利用煤矸石制砖，在我国已有三十多年的历史，但真正出现产量上规模、质量上档次的现代化煤矸石制砖生产线，也就才十几年的时间。最初引进的是国外设备，在消化吸收国外设备技术的基础上，我国部分砖机厂开发出了适合国内普及使用的煤矸石制砖设备，现已推广数百台（套）。引进国外设备、包括消化吸收、开发的全过程，都以全煤矸石制砖为目标，但就已投产的生产线看，起码有50%的厂家不同程度地掺加了页岩、黏土等增塑性材料（极个别厂家掺加炉渣等瘠性材料，这属于特殊情况，在此不作探讨，只探讨其普遍性），主要原因是塑性差、成型困难，颗粒粗不易烧结，在石灰石含量高的地方容易出现严重的石灰爆裂、甚至成品砖粉化事故。




制约全煤矸石制砖技术发展的最大障碍就是原料的破碎问题，颗粒粗一点能够解决产量问题，但直接影响成型和焙烧；颗粒细一点有利于成型和焙烧，但产量却难以满足要求，而且破碎电耗和设备磨损直线上升，致使成本过高。这一对矛盾在国内煤矸石制砖业界一直未能得到很好的解决。一半以上的砖厂不得不选择掺加页岩、黏土等增塑性材料的办法，虽然在一定程度上缓解了这一对矛盾，但却减少了煤矸石的消耗量，违背了国家推广全煤矸石制砖技术的初衷。在2008 年版的《资源综合利用企业所得税优惠目录》（2008 年版）中规定：制砖企业煤矸石使用量最少为 70%才能享受所得税优惠政策。也就是说，现有的煤矸石制砖企业，如果煤矸石的利用量小于70%（或页岩、黏土的掺加量大于 30%），企业将不再享受所得税优惠政策。增值税优惠政策虽然还没有调整（目前执行掺废量30%），但不久的将来这一掺废比例很有可能要调整到 50%甚至更高。由此可以看出，高掺废量和全利废技术是今后资源综合利用发展的方向。下一步如何优化破碎工艺、搞好破碎设备的选型工作，解决煤矸石的破碎问题，从而推动全煤矸石制砖技术的发展，是我们制砖业界面临的一项非常迫切的任务。
目前国内煤矸石砖厂普遍使用的破碎设备大体分为两大类型：锤式破和笼式破。一般工艺布置为：给料机→粗碎（鄂式破或锤式破）→细碎（细碎锤破或笼破）→ 筛分（电振筛或滚筛）→加水搅拌→陈化
近几年有些厂家生产的高细锤破可以直接破碎大块物料，从而节省了粗碎设备。粗碎设备一般没有大的问题，以锤式破为主，但也有使用鄂式破的。鄂式破最大的问题就是当原料塑性好、自然含水率稍高时容易粘料，从而影响产量；薄片式物料容易直接通过鄂式破，给细碎工序增加负担。细碎设备是煤矸石破碎的关键设备，锤式破是传统的破碎设备，使用比较普遍，近几年山东、河南、河北、山西、安徽、江苏等省的矸石砖厂使用了笼式破。这种笼式破上世纪五、六十年代被前苏联广泛用于破碎耐火材料。现在我国通过吸收、改造用来破碎煤矸石，效果也很好。
业界很多专家、设计单位、用户对锤式破和笼式破各有偏爱，争议不小，可以说各执己见，莫衷一是。其实两种设备都有优点，也都有难以克服的缺点，关键是看用来破碎什么样的原料。
锤式破的优点是维修量小，可以不用粗碎设备而直接破碎大块物料，更换锤头方便；缺点是破碎后粗骨料含量偏高。笼式破的优点是破碎效果好，破碎后细粉料含量高，有利于成型和焙烧；缺点是维修量大，换笼和补焊麻烦，而且不能破碎大块物料，必须在前一级安装粗碎设备。我们通过对数十家矸石砖厂破碎粒度的分析，得出下列结论：同一种原料经笼式破粉碎（过筛），比经锤式破粉碎（过同样筛），其小于0.5㎜的细粉料含量要高15-20%。因为煤矸石的塑性是通过其粒度的减小而获得的，也就是说破碎后小于0.5㎜的细粉料占的比例越大，其塑性指数越高。所以对成型来说，同一种原料用笼式破粉碎后比用锤式破粉碎要好用的多。而且因为细粉料含量高的原因，同样的烧结温度，砖坯更容易被烧结，在石灰石含量较高的煤矸石砖厂，产生石灰爆裂的机会要小的多。
锤式破是通过锤头的高速旋转（锤头线速度可达60m/s）将块状物料击碎，被击碎后的小块物料高速冲向筛板，通过筛板的碰撞，小块物料进一步分解，同时被反弹射向锤头或与其他被锤头高速弹出的块状物料相撞击而进一步解体，直至完全变成能通过筛板孔的细粉料或粗骨料。锤式破最重要的破碎机件就是锤头，当锤头磨损到一定程度时（一般与筛板之间的间隙超过15㎜）就要进行更换，否则经其破碎的物料中细粉料含量会直线下降，而粗骨料的含量则会直线上升，从而影响煤矸石的塑性，造成成型和烧结困难。
笼式破是通过两个相向转动的转笼（每个转笼有两层笼棒）将块状物料多次进行正反向地冲击而使其破碎，因两个笼子相向转动，所以其冲击速度要比锤头的线速度高的多（相向速度可以达到90m/s），而且是多次双向冲击，所以物料破碎后细粉料含量比锤式破更高一些。笼破的主要破碎机件是笼棒（一般为直径36㎜，补焊耐磨层后直径42㎜），笼棒为普通钢材，要想达到耐磨就必须在上边熔附耐磨层（一般用耐磨焊条，也有个别厂家在笼棒上附耐磨钢条的，这样受冲击和磨损的主要是耐磨钢条）。当熔附的耐磨层磨掉以后，就应该停机对笼棒进行补焊了，如果继续开机，则笼棒会被物料很快磨细，在破碎砂岩含量较高的煤矸石时，有时半个班甚至2-3 个小时就能把36㎜粗的笼棒磨断甚至磨光。所以使用笼破时必须及时对笼棒进行补焊，一般一台笼破生产200 立方原料就要停机补焊，在砂岩含量较高的地方，有时甚至生产 100 立方原料就要停机补焊，每台笼破最少应该有两个专人补焊，因此耐磨焊条的用量比较大。经过多次补焊后的笼棒，因经受了多次加热——冷却——加热——冷却的循环过程，而使内部结构出现缩孔、缩松等，韧性降低，脆性增加，抗冲击性能降低，使用一段时间以后会出现断棒事故——这是笼破使用中最恶性的事故——因高速旋转的笼破出现局部断棒后无法立即停止运转，所以只要出现一处断棒，则两套转笼一定要全部报废。一套转笼的使用寿命一般为6-8 个月。如此高的维修量令所有使用笼破的用户深感头疼，有些便毅然决然地“撤笼换锤”。
内容来源于百度