黑白矿机“单段颚式破碎机”何以引爆破碎技术革命
在延续多年超量开采天然砂石资源之后,一方面是河道生态环境和安全面临极大威胁,另一方面资源本身也在走向枯竭,在国家全面禁采限采政策下,机制砂石用量正以前所未有的速度增长。
据中国砂石协会统计,仅2013年,机制砂石市场占有率便从2003年的不到10%增长到49%,总产量达到60亿吨左右。中国砂石协会会长胡幼奕认为, 2014年机制砂市场占有率有可能超过70%,甚至达到80%。
与天然砂石相比,高品质机制砂石可以更好的控制粒径和级配,提升混凝土性能,降低水泥用量,但值得注意的是,大量机制砂石生产带来的能源消耗同样不容忽视。在大力推广机制砂石应用的同时,提升生产效率,降低能源消耗,成为机制砂石本身可持续发展的需要。
从实践中来 “单段颚破” 横空出世
义乌新一代矿机科技开发有限公司总经理朱兴良,在砂石破碎领域工作二十余年,在多年来的设备维护过程中,朱兴良发现,颚式破碎机诞生虽然已有一百多年,应用也相当成熟,但机械工作原理却存在明显缺陷。
设备运转时,动颚下部呈“减力”状态,其功能仅以排放物料为主,使破碎冲程与排放行程形成此强彼弱的矛盾,耗功、低效。其破碎腔结构和“单颗粒破碎”机理也无法满足细料破碎的要求。因此,颚式破碎机成为典型的“粗破”设备,破细料很难,应用范围受到制约。
黑白矿机董事长朱兴良
为解决传统颚式破碎机存在的先天不足,提升破碎效率,从2010年开始,朱兴良决定设计一款全新的颚式破碎机。然而,这一过程却极为艰辛,从产品设计到材料选用再到现场测试,每一个环节都需要反复钻研与推敲,为了找到一个合适的部件,曾经花了整整的半年时间。
功夫不负有心人,经过多年的不懈努力,在付出了大量的人力、物力并先后攻克13项相关技术难题之后,于2012年5月完成了第一台“单段颚式破碎机”的研制。2014年至2015年初,成功运行了近20个推广应用项目,在提升??砂石骨料生产线稳定性、节约生产成本、实现节能减排等方面取得了显着成效。
“与传统颚破相比,单段颚式破碎机可以降低吨砂石生产成本2~5元。不要小看这几块钱,放在国内数十亿吨的砂石生产量面前,其带来的经济效益、社会效益和环境效益非常巨大。”朱兴良如是说。??
黑白矿机生产车间
相关资料显示,相比于传统颚破,单段颚破的创新之处在于让“粗破”机型实现“细碎”功能,使原本“多段破碎”的破碎流程,可以由“单机单段”完成。
具体而言,传统的颚破只有动颚上部破碎做功,动颚下部仅配合上部作排放物料。完整的破碎任务需用多机、设置多段破碎来完成,且每两段破碎之间需用输送机相连接,同时由于输送机输送受到坡度和物料重量的限制,造成砂石生产线投资大、占地多、功耗高。
单段颚破通过增设一套曲柄摇杆机构和“阶梯式结构”破碎腔型设计,运用“小角增力”的原理,将动颚下部的“减力”状态变为“增力”效应,大大提高了破碎比,实现了“层压破碎”机理,使颚式破碎机可以直接将大块物料一次性破碎成所需尺寸成品,进而简化砂石生产线流程,降低功耗,提升生产效率。
一机二破 超常的优越性
朱兴良表示,相比于一百多年来对传统颚式破碎机不断的局部改进,单段颚破在腔型、机型、机理等方面实现了整体创新,与传统颚式破碎机相比,具有超常的优越性。
1、明显的节能增效。单段颚破改传统设备减力结构为增力结构,降低了破碎过程中的能耗损失,从而提升破碎效率。据朱兴良介绍,单段颚破代替老式颚破后,每吨砂石骨料生产成本可以降低2~5元,按照2013年全年机制砂石产量60亿吨计算,至少可降低生产成本120亿元,非同小可!
2、焕然一新的颚破功能。以往,颚式破碎机受工作机理制约,无法完成细料破碎,在砂石骨料生过程中主要用于矿石粗破,为达到要求粒径必须加装辅助破碎设备,不但增加了生产线建设成本,而且增加了砂石骨料单位生产能耗。单段颚破采用新型破碎机理之后,实现“一机二破”彻底改变传统颚式破碎机仅能用于粗破的情况,拓宽了颚式破碎机应用范围。
3、节约占地,简化生产线。砂石骨料生产线建设过程中,受地形等因素制约,建设面积有限。单段颚破“一机二破”功能减少了原有生产线细破环节,使生产线流程缩短,设计更为合理,大幅减少建设用地。
4、生产、管理、维修更为方便。朱兴良表示,得益于单段颚破“一机二破”对砂石骨料生产线流程的简化以及设备运行本身稳定的提高,对员工要求也随之降低,一般员工经过简单培训就可以操作,而生产线简化以后维护也变得简单,同时带来的还有生产管理的便捷。
义乌市黑白矿山机械有限公司生产线
到实践中去 无限的应用价值
作为一种全新的破碎设备,相比于已经大范围应用百余年的传统颚破,单段颚破刚刚起步。但是,面对当前砂石骨料日益广阔的应用前景,在节能降耗的社会背景下,传统颚破对行业发展带来的制约作用将逐步凸显,性能优越的单段颚破应用值得期待。
一方面,单段颚破不仅仅是单个机器性能的提升,作为机制砂石生产线最重要的环节之一,单段颚破带来的是生产线的系统优化整合。朱兴良告诉中国水泥网记者,各种破碎设备均有其独特的优势,单段颚破不可能代替其它产品,但是以单段颚破为基础的“单段颚破+”的多种模式将为机制砂石生产带来新的生机和增值效益。根据原料的不同,为满足不同的生产需求,搭配不同破碎设备,机制砂石生产将更为灵活,不同设备性能也将得到充分发挥,改变目前粗放的机制砂石生产现状,推动行业的高端精品化和集约化发展。??
另一方面,对现有砂石骨料生产线的技术升级改造成为可能。据了解,老式颚破多用于新生产线建设,对于已有生产线的改造提升作用并不明显。单段颚破多功能化的特点可以在原生产线、原地、原项目、原班人马的基础上大幅提升生产线效能,为社会减少大量资源消耗。据朱兴良提供的改造案例,部分砂石生产线换装单段颚破之后,产能提升达到80%以上。
另外,为满足科学发展、可持续发展的需要,机制砂石生产线的移动化正在成为当前行业一大趋势。在此背景下,单段颚破对生产线流程的简化功能显得尤为可贵,有利于减少承载车辆,减小生产线规模,让移动站更加灵活机动,对于移动站的推广应用有着极大的促进作用。
技术出身的朱兴良做事严谨细致,给记者留下了深刻的印象
没有最好 持续改进做到更好
“传统颚破经过了一百多年的实践应用,已经相当成熟,但是至今仍然需要不断的改进,因此对于机械设备而言,改进将是持续的,单段颚破也是如此。”朱兴良表示。
朱兴良认为,新产品的研发内容分为三个层次,首先是机械原理的进步,对这单段颚破的原理进步是非常显着的;其次是所有零部件参数的优化,由于原材料差异和生产线配套设备的不同,需要从实践中来到实践中去,实现不断优化;最后是所有零部件的经久耐用性。朱兴良指出,追求经久耐用并非所有的部件都越大越好、越强越好,还要考虑经济性,机械设计的任务就是要找到最合适的强度临界点,以最低的造价达到最好的使用效果。