一种新型矿用尾矿滤饼破碎机

李裕海

(南京宝地梅山产城发展有限公司 矿业分公司，江苏 南京 210041)

0 引言

宝武集团所属某大型铁矿，其尾矿粉含铁量高，对其进行脱水处理及系列无害化处置后可用于水泥生产和填充塌陷区，既实现了对资源的综合利用，又很好地解决了尾矿的堆存问题。

经泥浆泵输送过来的尾矿粉浆脱水处理一般经过下列流程：尾矿压滤机—刮板输送机—滤饼破碎机—皮带机—矿仓。

由于尾矿压滤机是连续工作装置，处理量大，压制排放的滤饼含水份仍然偏高，矿粉中因加入固化剂黏度增加，而滤饼破碎机的入料瞬时处理能力不足，造成排料不畅，极易堵塞破碎机进料口，甚至压死皮带机，造成设备损坏，影响正常生产，同时也增加了设备维护的强度和难度。为了解决这一难题，本文介绍一种新研制的尾矿滤饼破碎机。

1 尾矿滤饼破碎机整机及主要部件结构

1.1 整机结构

图1为一体式二级滤饼破碎机整机结构示意图。

1-高速驱动单元；2-低速破碎辊装置；3-基座箱体装配；4-低速驱动单元；5-高速破碎辊装置；6-弦齿破碎辊装置

图1中，不同功率的驱动电机+减速器分别组成高速驱动单元1和低速驱动单元4，各自与高速破碎辊装置5和低速破碎辊装置2装配在一起；高、低速破碎辊装置采用了星轮打击齿片，其按相同间距交错分布于高、低速破碎辊装置上随破碎辊一起旋转，达到打击并破碎滤饼的目的。弦齿破碎辊装置6与高速驱动单元1通过链传动相连接，高速驱动单元1在驱动高速破碎辊装置5旋转的同时也驱动弦齿破碎辊装置6高速旋转，将尾矿粉排放至基座箱体3内部，通过其下方无挡板结构的排料口排落至地面的矿仓内。

1.2 主要零部件的结构特点

图2为弦齿破碎辊装置，其中弦形棒1选用高强度钢丝，它与星轮式打击齿片2焊接成一体，齿片间距根据粒度要求选定。

图3为高低速破碎辊装置用星轮式打击齿片，其上专门设计了一个剪切后角，使刀齿对物料的剪切行程加大，能够更好地对物料进行充分破碎，同时改善了切入时的冲击，使机器运行更加平稳。

图3 高、低速破碎辊装置用星轮式打击齿片 图4 弦齿破碎辊装置用星轮式打击齿片

图4为弦齿破碎辊装置用星轮式打击齿片，特别选用了高强度板。

1-弦形棒；2-星轮式打击齿片；3-支座

2 工作原理及结构特点

2.1 工作原理

本机是一种一体式、具有二级破碎功能的滤饼破碎机。

如图1所示，高速驱动单元1和低速驱动单元4同时得电启动，各自驱动高速破碎辊装置5和低速破碎辊装置2，使两者相对旋转，通过布置于其上的高、低速破碎辊用星轮打击齿片(见图3)达到对压滤机排放落下的矿粉滤饼进行剪切破碎(即一级破碎)的目的，此时尾矿粉的粒度仍然较大，并从两辊中间的间隙处挤压排落至位于其正下方的高速旋转的弦齿破碎辊装置6上，由高强度钢丝和星轮打击齿片对尾矿粉沿水平和垂直双向同时进行再剪切破碎(即二级破碎)，以获得满足要求的粒度，破碎后的矿粉落入基座箱体3内，经底部无挡板结构的排料口最后落入地面的矿仓内。

2.2 结构特点

滤饼破碎机的破碎效率及破碎粒度的大小取决于破碎辊的齿形、布置方式及破碎辊的数量，技术的核心就是破碎辊装置。目前大部分生产制造厂都是采用单级双辊结构，其缺点是：当破碎粒度要求较小时排料不畅，极易堵塞排料口；若加大辊子间距虽然解决了排料问题，又使得破碎粒度偏大不能满足下游产品使用要求。

针对这个相互矛盾的现象，本机在设计中创新采用了一体式二级三辊结构，增加了一级破碎。对安装于破碎辊上的星轮式打击齿片进行科学合理的配置，调整了齿片上每个齿的角度，增加齿间距离，有利于尾矿粉排放的通畅，极大地改善了矿粉堆积堵塞现象。第二级破碎辊采用弦齿组合的结构形式，能够同时沿水平和垂直双向进行高效破碎，保证了破碎粒度，并且可根据矿粉的湿度、黏度对驱动单元速比进行调整，从而改善了矿粉在破碎辊上的粘连板结现象，更加精准地控制了矿粉粒度，满足了下游用户的不同需求。

3 技术创新

(1) 一体式二级三辊结构是该机主要创新设计之一，使整机结构紧凑、节省空间、破碎能力强，可以很好地将尾矿粉打散；并可通过调整驱动装置的速比、破碎辊星轮式打击齿片的排列以及齿片的齿形、齿数和齿片间距等方式获得期望的粒度，以满足下游用户的不同需求。

(2) 第二级弦齿破碎辊装置是该机的创新设计之二，采用弦齿组合的结构，将高强度钢丝与专门设计的一种多齿打击齿片焊接成一体，齿片间距可根据期望的破碎粒度进行合理设定，当这种弦齿结合的破碎辊旋转时，可以保证矿粉在水平和垂直双向被同时击打粉碎。

(3) 第一级破碎辊上的星轮式打击齿片的齿形特别设计了一个剪切副角，这是该机的创新设计之三，使刀齿对物料的剪切行程加大，能够更好地对物料进行充分破碎，同时改善了切入时的冲击，使机器运行更加平稳，齿片更耐磨损，整体寿命也得到了提高。

(4) 由于采用了这种二级破碎的创新设计，使得一级破碎辊打击齿片的间距得以增加，既保证了物料的排放通畅，又可以很好地将湿黏的矿粉打散，同时有效地改善了矿粉的堆积和外溢。

4 结语

尾矿粉经该产品破碎后得到的颗粒均匀分散，完全满足后续产品的使用要求。目前该设计创新已获得国家专利认证，现场实际使用效果良好，获得了用户的高度评价和认可。