1、前言
    中國(guó)是非金屬礦生產(chǎn)大國(guó)，粉碎是非金屬礦生產(chǎn)中不可缺少的一種工藝過(guò)程，粉碎的任務(wù)是提供具有一定粒度、粒度組成和充分解離而又不過(guò)粉碎的加工原料，以便于下一步的加工、處理和使用。世界上約12%的電能用于粉碎物料，其中大約15%用于破碎，88%以上消耗于磨碎。磨機(jī)的效率只有1%，破碎機(jī)的效率達(dá)10%，而且，與磨機(jī)相比，破碎機(jī)能耗低，金屬消耗量小，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)簡(jiǎn)單，因此有用破碎機(jī)部分取代磨機(jī)的趨勢(shì)，也即當(dāng)前粉碎領(lǐng)域所提倡的“多碎少磨”。非金屬礦在破碎過(guò)程中不同物料有著不同要求，如有些非金屬礦產(chǎn)品要求的粒度范圍非常窄，很容易出現(xiàn)過(guò)粉碎的情況有些非金屬礦產(chǎn)品對(duì)鐵含量的要求極嚴(yán)；有些非金屬礦對(duì)產(chǎn)品的粒形還有一定要求。傳統(tǒng)的破碎設(shè)備難以滿足這些要求。
    俄羅斯圣·彼得堡“米哈諾布爾”科技股份有限公司經(jīng)過(guò)40年努力研究，通過(guò)不斷的改進(jìn)和完善，在大量的理論和試驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上，終于開(kāi)發(fā)研制成功在破碎領(lǐng)域具有革命性突破的新型節(jié)能細(xì)碎設(shè)備——慣性圓錐破碎機(jī)。慣性圓錐破碎機(jī)以其先進(jìn)的破碎理論、獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路、合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能代表了當(dāng)前世界圓錐破碎機(jī)的最高水平，能夠很好地滿足“多碎少磨”新工藝的要求，與傳統(tǒng)破碎設(shè)備相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別適宜作為破碎非金屬礦的設(shè)備。
2、慣性圓錐破碎機(jī)特點(diǎn)簡(jiǎn)介
慣性圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。
    慣性圓錐破碎機(jī)機(jī)體座落在隔振裝置上，工作機(jī)構(gòu)由定錐和動(dòng)錐組成，錐體上均附有耐磨襯板，襯板相對(duì)著的表面形成破碎腔。動(dòng)錐軸插入軸套中，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳給固定在軸套上的激振器，激振器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生慣性力，使動(dòng)錐繞球面支承的球心做旋擺運(yùn)動(dòng)，動(dòng)錐與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間無(wú)剛性聯(lián)接。當(dāng)破碎腔內(nèi)無(wú)物料時(shí)，動(dòng)錐將沿定錐內(nèi)表面滾動(dòng)。當(dāng)破碎腔內(nèi)有物料時(shí)，動(dòng)錐將沿料層滾動(dòng)，在滾動(dòng)的同時(shí)隨物料層厚度的變化伴隨有強(qiáng)烈脈動(dòng)沖擊，從而對(duì)物料進(jìn)行破碎。
    慣性圓錐破碎機(jī)與偏心圓錐破碎機(jī)在破碎力的產(chǎn)生上有本質(zhì)的不同。偏心圓錐破碎機(jī)的破碎力由被破碎物料的硬度和破碎腔內(nèi)物料的充填率來(lái)決定，而在慣性圓錐破碎機(jī)中，破碎力來(lái)自激振器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力。由于慣性圓錐破碎機(jī)是擠滿給料，通過(guò)向物料層施加嚴(yán)格定量的由慣性力造成的壓力，可以使物料層適當(dāng)?shù)貕簩?shí)，使物料承受全方位的擠壓，物料顆粒之間相互作用，從而實(shí)現(xiàn)了“料層粉碎”。同時(shí)在由慣性力引起的強(qiáng)烈脈動(dòng)沖擊作用下，物料在破碎腔中承受交變的擠壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。物料顆粒之間不斷改變方位，由于物料顆粒越小，晶格缺隱越少，強(qiáng)度越大，因此強(qiáng)度大的小顆粒可破碎相鄰的強(qiáng)度小的大顆粒；在等強(qiáng)度顆粒中，那些品格缺陷與剪切力方向重合的顆粒被破碎。這樣物料主要沿晶格間的區(qū)域破碎而不破碎晶體本身，破碎后的物料具有最低過(guò)粉碎，從而實(shí)現(xiàn)了物料的“選擇性破碎”。
    慣性圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐的擺動(dòng)頻率遠(yuǎn)大于偏心圓錐破碎機(jī)的擺動(dòng)頻率，物料在破碎腔內(nèi)雖然只停留幾秒鐘，卻被破碎達(dá)幾十次以上，遠(yuǎn)大于在偏心圓錐破碎機(jī)中被破碎的次數(shù)。
    由于其獨(dú)特的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，慣性圓錐破碎機(jī)與傳統(tǒng)的破碎設(shè)備相比，在使用及工藝等方面具有許多優(yōu)點(diǎn)：
    （1）具有良好的“料層選擇性破碎”作用。由于是擠滿給料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的擠壓、剪切和強(qiáng)烈的脈動(dòng)沖擊作用，料層內(nèi)顆粒相互作用，造成顆粒間的強(qiáng)制自粉碎。料層阻止破碎腔的襯板直接接觸，防止襯板互相研磨，避免研磨下來(lái)的金屬污染被破碎的物料，從而使研磨體耗量大大降低，僅為棒磨機(jī)的1／19單位破碎比功耗僅為普通設(shè)備的一半左右。
    （2）破碎比大，產(chǎn)品粒度可調(diào)。該機(jī)的破碎力與被破碎物料硬度及充填率無(wú)關(guān)，主要取決于偏心靜力矩及轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)偏心靜力矩、轉(zhuǎn)速和排料口尺寸，可很方便地調(diào)節(jié)所需的破碎，根據(jù)需要可有效地防止過(guò)粉碎，提高某粒級(jí)段的產(chǎn)率或相反增加細(xì)粉的產(chǎn)量。
    （3）技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，產(chǎn)品粒度幾乎與襯板磨損無(wú)關(guān)。
    （4）操作安裝方便。由于整機(jī)采用二次隔振，基礎(chǔ)振動(dòng)小，工作噪音小，安裝時(shí)不需龐大基礎(chǔ)和地腳螺栓。
    （6）良好的過(guò)鐵性能。由于動(dòng)錐與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間無(wú)剛性聯(lián)接，如果物料中混入不可破碎的物體，動(dòng)錐暫時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，激振器將繞動(dòng)錐軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，絕對(duì)不會(huì)破壞傳動(dòng)系統(tǒng)和主機(jī)。
    （6）簡(jiǎn)化碎磨流程，減少輔助設(shè)備臺(tái)數(shù)。該機(jī)充滿給料，無(wú)需專門(mén)的給料機(jī)，可滿負(fù)荷啟動(dòng)和停車，操作、監(jiān)測(cè)和控制十分方便由于產(chǎn)品粒度細(xì)，無(wú)需振動(dòng)篩構(gòu)成閉路，大大節(jié)省設(shè)備和基建投資。
    （7）應(yīng)用范圍廣。調(diào)節(jié)破碎機(jī)工作參數(shù)，可破碎任何硬度下的脆性物料。
3、慣性圓錐破碎機(jī)應(yīng)用情況
  慣性圓錐破碎機(jī)目前已形成動(dòng)錐底部直徑從80nm到2200mm十種規(guī)格的產(chǎn)品，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。
俄羅斯開(kāi)發(fā)研制成功慣性圓錐破碎機(jī)以來(lái)，其專利已賣給美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)公司，已經(jīng)有數(shù)百臺(tái)慣性圓錐破碎機(jī)在世界各地的生產(chǎn)中應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)，中俄合資企業(yè)北京凱特破碎機(jī)有限公司已生產(chǎn)出數(shù)十臺(tái)不同規(guī)格的慣性圓錐破碎機(jī)并已廣泛用于非金屬礦物的破碎加工，均取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。表2列舉了部分應(yīng)用實(shí)例。
    GYFL_300慣性圓錐破碎機(jī)加工鎂砂，開(kāi)路產(chǎn)品全部為-3mm，襯板耐磨度為輥式破碎機(jī)的9- 14，而單位破碎能耗卻下降了30%。通過(guò)調(diào)整破碎機(jī)的工作參數(shù)，可在很大范圍內(nèi)調(diào)整破碎產(chǎn)品的粒度組成及某段粒級(jí)產(chǎn)品的比率。如用GY P-30O慣性圓錐破碎機(jī)加工一級(jí)棕剛玉，通過(guò)調(diào)整破碎力大小和破碎機(jī)襯板的幾何形狀，在給料粒度為-25mm時(shí)，過(guò)粉碎率÷140目的產(chǎn)率）有效地控制在9%似下，且產(chǎn)品粒度大多呈立方體狀，而干式球磨機(jī)過(guò)粉碎率在15%以上，從而使原料的成品率大大增加，顯著地降低了生產(chǎn)成本。對(duì)輥破碎機(jī)產(chǎn)品粒度呈扁平狀，輥表面磨損相當(dāng)厲害，輥表面因失去規(guī)則形狀而使產(chǎn)品指標(biāo)十分不穩(wěn)定。用該機(jī)代替雷蒙磨和塔式磨機(jī)加工碳化硅，全部產(chǎn)品為-1.5nm，-60目占50.5%，而且產(chǎn)品大多呈立方體狀。GYP-600慣性圓錐破碎機(jī)加工剛玉，當(dāng)給料粒度為—60mm時(shí)，破碎產(chǎn)品的加權(quán)平均粒度只有25nm，破碎比達(dá)10漢上。某礦產(chǎn)品加工廠用GY P-60性圓錐破碎機(jī)加工高鋁釩土燒結(jié)礦時(shí)，商品率壽品中-野m的顆粒）占80%，-8nm顆粒則達(dá)到100%。用六臺(tái)對(duì)輥破碎機(jī)構(gòu)成的閉路作業(yè)破碎篩分系統(tǒng)產(chǎn)量每小時(shí)不足6t而一臺(tái)GY P-600慣性性圓錐破碎機(jī)產(chǎn)量可達(dá)14%左右，單位功耗只有原來(lái)的40%，節(jié)能效果十分明顯，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。某公司采用GYP-600貫性圓錐破碎機(jī)和棒磨機(jī)配套，濕法破碎石英巖，作為冶煉銅的熔劑，0.1-1.0tnm的成品砂產(chǎn)量為15t/h，過(guò)粉碎率低于15%
4、結(jié)語(yǔ)
    綜上所述，與傳統(tǒng)破碎設(shè)備相比，慣性圓錐破碎機(jī)作為非金屬礦加工的破碎設(shè)備具有破碎比大，產(chǎn)品粒度細(xì)而均勻，單位電耗低，能破碎任何硬度的脆性物料的優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的節(jié)能超細(xì)破碎設(shè)備，在非金屬礦破碎加工領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景，推廣使用可產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。