包鋼焦化廠選煤部是20世紀50年代末建成的大型選煤廠，年處理能力1.5 Mt/a，入選0～50 mm的原煤，工藝系統(tǒng)包括原煤準備（篩分、破碎）、跳汰主再選、浮選三個環(huán)節(jié)。隨著生產(chǎn)能力的提高，主洗改為無壓給料1300/900三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，該系統(tǒng)原準備車間采用的篩分、破碎工藝因設備老化、跑粗、原煤質(zhì)量惡化及維護費用較高等已不能適應生產(chǎn)的需求。為了滿足其入料粒度要求，包鋼焦化廠于2004年對原煤系統(tǒng)進行了技術改造。經(jīng)過對比論證其技術、經(jīng)濟可行性，同時考慮到廠房現(xiàn)有的空間及承載能力，決定采用2臺天地科技股份有限公司唐山分公司最新研制成功的具有先進水平的SSC系列大處理能力分級破碎機來取代2套篩分、破碎工藝流程。經(jīng)過三年多的生產(chǎn)實踐，其各項技術、性能指標均達到了設計要求，設備運行效果良好。
1、分級破碎概念及特點。
    分級破碎是80年代開始產(chǎn)生的一種新型破碎技術，它通過特殊的齒型設計及布置來實現(xiàn)篩分、破碎的功能，其與傳統(tǒng)齒輥破碎機的區(qū)別在于：物料是在低轉(zhuǎn)速下的高扭距所產(chǎn)生的剪切力和拉力作用下被破碎的，能夠嚴格保證產(chǎn)品粒度要求，降低過粉碎，提高成塊率；對于不同粒度組成的人料進行選擇性破碎，只對大于粒度要求的物料進行強行破碎，而符合粒度要求的物料可直接通過，產(chǎn)品全部滿足粒度要求。ssc系列大處理能力分級破碎機具有以下特點：
    (1)具有篩分破碎的雙重功效。特殊設計的破碎齒螺旋布置在齒輥上，兩輥相對運動猶如旋轉(zhuǎn)的格篩，將符合粒度要求的物料篩去，只對大于粒度要求的物料進行強行破碎，因此具有篩分破碎的雙重功效，在一定范圍內(nèi)可單獨完成篩分破碎作業(yè)，無需配備篩分設備，節(jié)省投資，降低人力成本。
    (2)嚴格保證產(chǎn)品粒度。采用固定中心距，對物料進行強行破碎，破碎齒及齒輥結(jié)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品粒度要求設計，嚴格控制物料通過的三維空間尺寸，因此能嚴格保證產(chǎn)品粒度。可用作粒度的最終把關設備。
    (3)過粉碎率低、粉塵少，處理能力大。物料是在低轉(zhuǎn)速下的高扭距所產(chǎn)生的剪切力和拉力作用下被破碎的，且符合粒度要求的物料直接通過，只對大于粒度要求的物料進行破碎，避免了物料的摻雜破碎，所以具有極低的過粉碎率及粉塵。對于煤炭、焦炭等中硬物料，過粉碎率一般控制在15%以內(nèi)。根據(jù)不同的粒度組成及破碎比，選擇破碎輥的旋轉(zhuǎn)方向，增加破碎物料通道，因而具有較大的處理能力。
    (4)產(chǎn)品粒度可調(diào)。國內(nèi)首創(chuàng)實現(xiàn)保證產(chǎn)品粒度前提下的剛性可調(diào)，可根據(jù)用戶產(chǎn)品粒度的需求方便快捷的調(diào)整，保證在任一粒度下的剛性破碎。
    (5)箭頭狀的破碎齒布置保證了布料的均勻，防止齒輥局部磨損。ssc系列大處理能力分級破碎機破碎輥采用了箭頭狀布置，它不僅能保證連續(xù)給料的破碎過程，而且能實現(xiàn)均衡的物料分配，從而使物料能夠在整個破碎輥長度范圍內(nèi)均勻破碎，避免只在給料位置破碎，造成堵塞及局部磨損。
    (6)應用領域廣泛，對粘濕物料有較強的適應性。分級破碎機可以破碎中硬度的巖石以及粘性和軟性物料，如煤炭、焦炭、粘土、泥灰?guī)r、石灰石以及類似的物料。它采用了特殊的自清理機構(gòu)，對粘濕物料有較強的適應性。
    (7)采用一流標準件，增強了設備的可靠性。SSC系列大處理能力分級破碎機傳動部件及軸承均采用國際知名品牌，同時采用了高強度整體軸承座和多層鋼板焊接的整體機架，極大地提高了產(chǎn)品性能，增強了產(chǎn)品的適應性，有力的保障了選煤廠系統(tǒng)運行的可靠性。
    (8)采用集中潤滑。SSC系列大處理能力分級破碎機采用了先進的集中干油自動潤滑裝置，每個供油點與相應柱塞副相連，各自形成獨立系統(tǒng)，在任何情況下均可自動供油，不受其他油路影響，且可在多粉塵的場所正常工作，嚴格保證軸承的潤滑，從而大大提高了軸承的壽命。通過其配套的程控器．可方便的實現(xiàn)設備的自動潤滑，發(fā)揮最佳的潤滑效果。
    (9)配備先進的智能保護系統(tǒng)。ssc系列大處理能力分級破碎機采用多級過載保護裝置，除機械保護裝置外，還配有先進的智能保護系統(tǒng)，對設備實時在線監(jiān)控，一旦出現(xiàn)狀況可實現(xiàn)報警、關閉給料系統(tǒng)、自動停車及反轉(zhuǎn)排出異物等各種保護功能。
    (10)整機高度低、無振動。通過特殊的機架、機殼及軸承座設計來吸收、抵消破碎力，整機無激振源，振動小，適合予老廠房改造；分級破碎機整機高度較低，一般在1m以下。所以可有效降低對廠房的強度及高度要求，節(jié)省基建投資。
2、工藝流程對比
2.1改造前后原煤車間工藝流程
    改造前后原煤車間工藝流程如圖1所示。改造前原煤經(jīng)篩分后，篩上物經(jīng)人工揀矸后進入兩臺四齒輥破碎機，破碎后與篩下物一起入洗(圖l(a))。
    改造后分級破碎工藝流程圖如l(b)所示：原煤經(jīng)1臺ssc大處理能力分級破碎機破碎后，即為合格產(chǎn)品，進行人洗。
2.2對比分析
    通過對比工藝流程可看出：采用SSC大處理能力分級破碎機后，破碎流程可采用開路破碎，原煤經(jīng)除鐵后直接進入分級破碎機，便可生產(chǎn)出合格粒度的產(chǎn)品，無需先檢查篩分而后再返回破碎的閉路流程，相當于一臺設備代替了整個原煤準備車間，極大的簡化了工藝流程，節(jié)省了設備、基建投資及勞動力成本。
3、改造效果分析
    改造后的ssc大處理能力分級破碎機性能穩(wěn)定，自動化程度高，操作維護方便，適應性強，能確保選煤廠原煤的及時處理和選煤廠綜合效益的提高。
    (1)系統(tǒng)改造完成后，單臺ssc大處理能力分級破碎機生產(chǎn)能力可達500 Uh，從而一套系統(tǒng)即可保證后續(xù)洗選設備的滿負荷運轉(zhuǎn)。在原煤質(zhì)量惡化，矸石及雜質(zhì)含量較高的情況下，設備工作正常，保證了原煤的洗選加工，提高了選煤廠的生產(chǎn)效率。
    (2)使用SSC大處理能力分級破碎機后，配件及維護費用明顯下降。破碎齒一次壽命可達12～18個月，而且破碎齒磨損后可簡單修復使用，維修時間短、費用低、操作簡單。采用了進口標準件的傳動部件運轉(zhuǎn)效率及可靠性顯著增強，3年多的全天候運轉(zhuǎn)沒有發(fā)生過一次事故。
    (3)使用ssc大處理能力分級破碎機后，其破碎效率、細粒增量等指標較改造前的四齒輥破碎機都有了很大的提高，大大節(jié)省了洗選成本。從表l的對比中可看出，分級破碎機與齒輥破碎機相比，破碎效率提高4.3%，細粒增量減小25.16%。圖2用圖表的形式對比了300～0mm混煤破碎前后及300 ~100 mm大塊煤破碎后粒度組成情況。
    (4)在不改變廠房土建的情況下，只簡單用鋼梁加固，既減少了改造費用，又縮短了時間。
4、結(jié)論
    (1) SSC系列大處理能力分級破碎機已在包鋼焦化廠成功應用3年，該系列分級破碎機具有可靠性高、處理能力大、過粉碎率低、粒度剛性可調(diào)、自動化程度高等優(yōu)點，具有優(yōu)良的性能和高性價比，可替代進口大型分級破碎設備。
    (2) SSC系列大處理能力分級破碎機在包鋼焦化廠的成功應用說明：采用SSC系列大處理能力分級破碎機的開路破碎完全可取代常規(guī)原煤準備工藝的閉路流程，簡化了工藝流程，提高了單機處理能力，節(jié)省了設備及基建投資，降低了系統(tǒng)故障點及勞動力成本，具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
    (3)分級破碎機是各類礦物分選中應用范圍最廣、適應性較強的一種設備，隨著我國新建和改擴建選煤廠原煤破碎工藝與設備的更新，分級破碎機必將成為選煤行業(yè)的主導設備。