液压圆锥破碎机在电石破碎的首次选型应用

2022-09-12

随着公司聚氯乙烯 (PVC) 产品规模的不断扩大, 主要原料为电石 (碳化钙:Ca C2, 重要的基本化工原料, 遇水立即发生激烈反应生成乙炔气) 。

因电石用量非常大, 原有的电石破碎系统设计已经不能满足现状, 存在诸多问题: (1) 工艺流程落后、使用设备多; (2) 破碎粒度不均匀、灰分多; (3) 用工多、劳动力成本高等。在破碎机选择中公司首先考虑的是电石破碎粒度问题。因为电石给矿粒度为250~0mm, 最终破碎产品粒度要求P95=50mm, 破碎比5:1, 要求粒度均匀, 如粒度过大和电石细料、灰分高存在很多问题: (一) 、电石粒度过大弊端:在发生器的一个加料反应周期内, 块度过大的电石没有充分反应完就面临排渣, 必然造成浪费, 更不安全。 (二) 、电石粒度偏小、灰分高的弊端:电石表面过快与空气发生氧化反应, 电石发气量降低, 单耗增加;粉料进入发生器后反应剧烈、速度过快, 反应温度、压力不易控制, 系统压力波动较大, 存在安全隐患。

经过考察和技术论证, 因破碎已是生产线的最后环节, 液压圆锥破碎机也是当前破碎行业重点关注机型, 在我公司项目中电石破碎拟选用液压圆锥破碎机。现只需要1台处理能力500吨/小时的液压圆锥破碎机即可, 但单缸液压或多缸液压圆锥破碎机在氯碱同行业中暂无运用先例, 电石破碎绝非通常意义上的矿石破碎, 对产品粒度有特殊要求, 如何选择最适合我公司电石破碎的机型难以取舍。

一、液压圆锥破碎机的主要流派及发展历程:

主要流派:单缸液压圆锥破碎机和多缸液压圆锥破碎机。发展历程:1923年美国的Ed.Symons兄弟获得Symons圆锥破碎机专利权;1925年世界第一台使用液压调节系统的液压圆锥破碎机诞生:采用手动液压泵调节、无自动过铁保护设计;1938年R型ALLIS CH ALMER S液压圆锥破碎机:更科学地破碎机腔型设计、液压缸优化设计、自动过铁保护、更高的小齿轮轴转速;1950年圆锥破碎机新纪元的开始:84”液压圆锥破碎机;1982年千系列液压圆锥破碎机:代表世界单缸液压圆锥破碎机最高设计水平;1989年诺德伯格Omnicone系列圆锥破碎机HP/GP;至今发展到智能排矿口自动控制系统液压圆锥破碎机。

二、单缸/多缸液压圆锥破碎机技术对比:

1. 单缸液压圆锥破碎机

结构特点:简支梁支撑, 主轴下部液压油缸, 动锥上下两端支撑, 轴向与径向均有受力点, 改善了受力条件, 不易发生断轴和衬套损坏现象, 满载、空载均能平稳运行, 不用停机。恒定破碎腔设计, 使得在衬板磨损周期内, 最大进料粒径和生产能力基本保持不变。

液压缸:具有液压调整, 动锥自动升降调整排矿口尺寸, 以控制产品粒度;有清腔功能, 负载启动;具有过载、过铁保护功能, 低压 (4~5MPa) 液压油缸。

智能控制:智能排矿口控制系统, 远程DCS控制中文彩色触屏控制界面。具有先进的运行数据记录功能, 过载、过铁保护功能、排料口尺寸测定调整、智能升降动锥可补偿衬板的磨损量;自动调整循环负荷, 压强、功率与负荷的比例, 从而适应不同物料的抗压强度等。

粒度:单缸液压圆锥破碎机主要特点是锥型陡, 转速低, 产量相对少, 出料粒度均匀, 故颗粒完整性较好;故单缸液压圆锥破碎机更适合电石破碎行业。

2. 多缸液压圆锥破碎机

结构特点:悬臂梁支撑, 主轴单点支撑受力, 动锥体与主轴制成一体。周边多缸液压锁紧, 缓锥、高摆频转速、大偏心距。动锥工作扰性摆动较大, 必须连续挤满给料, 空载主轴易弯曲、轴承承受巨大径向载荷, 轴套磨损较快。

液压缸:具有液压调整, 静锥自动升降调整排矿口尺寸, 以控制产品粒度, 有过铁保护功能, 需配套6~8个以上液压缸, 蓄能器、报警器、多组油管液压接头。

智能控制:可纳入全厂DCS集散控制系统, 实现自动化。只需增加一个液压马达位置传感器, 监控排料口。增加一个超声波料位计监测进料口。

粒度:多缸液压圆锥破碎机主要特点是锥型缓, 转速高, 产量相对大, 挤满给料和层压破碎性更充分, 故出料粒度细料较多;在提高电机功率和破碎力情况下, 产品的细颗粒百分比将增加。

三、优异选型产生的效益:

暴露在空气中的电石氧化反应剧烈, 受粒度影响, 会对发气量造成影响。通过提高均匀的电石粒度, 尽量减少灰份, 提高电石发气量, 增加聚氯乙烯产量。上表四种等级电石, 粒度在 (51~80mm) 的均比粒度在 (2~50mm) 的电石发气量高5L/k g (5m3/吨) 。百万吨破碎量粒度每提高1%都将会给公司带来巨大的经济效益。

结论

液压圆锥破碎机的选型改变了电石破碎工艺现状, 设备集中化、大型化、产品粒度均匀。液压圆锥破碎机在国内外矿山、钢铁行业已经广泛应用, 目前在电石破碎行业尚未应用, 我公司采用液压圆锥破碎机应用于电石破碎在国内氯碱行业尚属首家。单缸液压圆锥破碎机方案的技术论证、选型和实际应用都是电石破碎行业的一次重大选择, 完全适合现状的主关键机型, 值得在国内电石法氯碱行业积极进行推广应用, 对氯碱行业和破碎设备制造商而言, 均是一项重大技术突破, 具有较好的经济效益。

摘要：针对公司电石破碎工艺流程落后、破碎粒度不均匀、劳动力成本高, 选用大型单缸液压圆锥破碎机或多缸液压圆锥破碎机以解决上述问题。

关键词：电石破碎,单缸液压,多缸液压,破碎粒度,发气量