金属分离器在反击式破碎机的应用

酆 硕，马昌岭，马 昊

（山东济钢环保新材料有限公司，山东济南 250207）

1 前 言

山东济钢环保新材料有限公司年产1 000 万t骨料生产线，二次破碎配置的是德国哈兹马克公司的HSI 1625反击式破碎机，破碎机主要由一次反击板、二次反击板及三级研磨腔和板锤转子体组成。常规破碎腔间隙分别为110、65、35 mm，在遇到原料中杂含尺寸＞30 mm 金属异物时会对破碎机板锤、反击板、研磨腔牙板等高铬合金材质的耐磨件造成严重损坏。

HSI 1625 型反击式破碎机的板锤转子体由设备主轴和6道板锤组成，总重11.5 t，转速500 r/min，如因金属异物进入破碎腔导致部分板锤损坏，在更换破损备件后为了得到允许运行的动平衡还需对称更换，且在板锤磨损量超过10 mm 的情况下，为了更好地控制产品粒度需要对全部板锤进行更换，维修周期和维护费用都是极其昂贵的。为此，充分发挥新型金属分离器优势，彻底剥离原料中夹杂的金属异物是本次提产降本的主要目的。

2 现状及问题分析

采矿区域1#～4#皮带机和加工区域2-2#皮带机已安装除铁器，物料中的金属铁件依靠这两道除铁装置吸除。由于皮带机带速快、运输量大、料层厚以及除铁器自身性能等原因，物料中混有的金属大铁件不能完全被吸除。之前曾发生2 次因挖掘机斗齿、圆钢等大块硬质金属进入破碎机的事故，造成破碎机研磨腔牙板严重损坏。

通过加强管理，依靠人工视觉巡查排除返回二级破碎系统物料中难以吸除的金属铁件，不仅可控率低、失误率高，而且发现后再负荷启动对设备驱动系统造成较大损害，存在较大的安全隐患。

据测算国产破碎机板牙约1.7万元/套，板锤约50 万元/套，仅在前期发生的2 次牙板破损事故，直接费用已超过2万元。如损害板锤等大件，将损失巨大。

破碎机作为石料破碎系统中的主要设备，其运行是否稳定可靠，对加工产线台时、维修费等影响很大，其工作原理决定了只有避免有害金属进入辊缝，才能有效避免破碎机板牙以及衬板的损坏，更好的保护破碎机的板牙，从而保证加工产线实现高产量、低消耗的经济运行状态。实际生产中，系统又不允许皮带机频繁负荷启动；因此为了更好地利用、保护好破碎机，非常有必要安装金属在线分离系统。

3 分离器结构及应用

在线金属探测仪是一种金属异物不停机剥离装置，一般情况由带式输送机头部漏洞增加分流板和执行机构改制而成；在检测到金属后，分流板经执行器控制伸至物料流中，将杂含金属异物的部分物料引流至异物排放口，而正常情况下原料不经过引流板通往下一工艺环节，排除金属物料时间设计为0.01 s单位，且金属分离器具备连续除铁功能，尤其是金属异物距离接近时可有效剥离。在线金属分离器结构如图1所示。

①为分离器动作筛板，正常上料时动作筛板位于垂直位置，物料由分离器左侧下料。③为分离器动作分离位置，当金属探测器检测到金属时给出信号，筛板由电机推至位置③，把含金属的物料排至外排仓②处，由此人工拣出有害金属。动作筛板、外排储料间溜板均为筛格形式，可以确保细料尽量落入下道皮带机溜槽中，从而减少外排料。

本生产系统选用了传统的永磁除铁器除铁工艺加精密非磁性金属探测及在线剥离工艺相结合的双重除铁工艺，最大限度地剥离了原料中的金属杂质，排检率达到99.9%以上。

永磁除铁器除铁器安装于物料输送设备的前段，负责拣选浮于物料中上层的磁性金属，并通过除铁器的外排输送带将之剥离系统；而金属探测仪负责全方位检测原料的金属异物（包括耐热钢、高铬钢、高锰钢等非磁性金属），并由集中控制系统发出指令，通过在线金属分离器将剩余的金属异物全部排出物料系统。

金属探测仪是一种金属检测装置，最小检测金属直径10 mm，也是除铁工艺的核心部分，一旦金属杂质进入磁场区域，磁场受到干扰，这种平衡就被打破，两个接收线圈的感应电压就无法抵消，未被抵消的感应电压经由控制系统放大处理，放大系统具有灵敏度自主调节功能，灵敏度可根据后端生产设备情况或者生产工艺需求进行调节，并在金属异物通过时产生报警信号（检测到金属杂质），将信号传递给集中控制系统。

金属分离器工艺方案优缺点：新型金属探测仪具备电磁信号抗干扰能力，可以有效防止周边干扰类电信号及设备微电流引起的金属误判信号几率；灵敏度自由调节，可根据实际生产工艺需求对金属探测范围进行自由调节，达到有效去除有危害金属玻璃和小颗粒金属忽略设置；可实现短距离连续性多块金属同时排除功能，有效保障下游设备安全稳定运行。缺点为对物料输送系统卸料点空间位置要求较严格，需提供额外的功率输出点（一般情况不超过7.5 kW），安装空间也因卸料漏斗增大整体考虑安装空间、外派金属（包括含异物原料卸载通道，或者考虑临时人工拣选储料空间），在线金属分离器需结合实际生产环节综合考虑设计。

4 结 语

通过技改剔除含金属物料进入破碎机，破碎机板牙等易损件损坏的问题得到解决，对破碎机起到良好的保护作用，确保破碎机板牙等易损件达到正常使用寿命。减少了设备维修、设备维护的运行时间，降低运行成本约5%。