梅山鐵礦為陸相火山巖型富鐵礦。礦石中含鐵礦物主要有磁鐵礦、半假象赤鐵礦、假象赤鐵礦和菱鐵礦等，脈石礦物主要有碳酸鹽礦物、綠泥石、高嶺土、石英、方柱石、透輝石、石榴子石、磷灰石等。
    梅山礦業(yè)公司是寶鋼集團梅鋼公司高爐的主要鐵礦石原料基地。梅山選礦廠（以下簡稱選礦廠）設計年生產(chǎn)能力400萬噸，選礦廠自建廠以來，生產(chǎn)流程經(jīng)過多次改造，目前主要工藝流程為：人選原礦首先經(jīng)磁、重選預先拋尾后，得到粗精礦；粗精礦經(jīng)細碎后進入磨浮系統(tǒng)，經(jīng)兩段閉路磨礦后-0. 074  mm粒級含量達70%左右，再經(jīng)浮選脫硫、磁選降磷，濃縮、過濾脫水后得最終鐵精礦，副產(chǎn)品為硫精礦；其中干尾礦用作建筑材料，濕式細粒尾礦排入尾礦庫。
1、選礦廠細碎工藝生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問題
1.1生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀
    選礦廠的破碎采用兩段一閉路中碎、一段閉路細碎的工藝流程，進入細碎的50~20 mm干磁精礦由l臺20世紀70年代生產(chǎn)的Q2200短頭型圓錐破碎機（以下簡稱PYB - 2200破碎機）和3臺進口山特維克細碎機進行破碎（以下簡稱H6800破碎機），其產(chǎn)品與除0.5~0mm外預選系統(tǒng)其它精礦一起給入篩分車間，由2SZG1500X4000共振篩篩分，+12 mm粒級礦石返回細碎再破碎，-12 mm粒級礦石去往磨浮車間。細碎生產(chǎn)工藝流程見圖l。
1.2存在問題
    選礦廠破碎系統(tǒng)改造前使用的中碎機為PYB -2200圓錐破碎機，處理量低、故障多、維護困難且破碎粒度粗，嚴重制約著生產(chǎn)的發(fā)展。2004年用H6800破碎機替代原PYB - 2200破碎機。2005年1月第1臺H6800破碎機進行試生產(chǎn)，目前已完成了3臺細碎機的改造。
    H6800細碎機近幾年運行情況考查分析表明，H6800細碎機在處理能力、破碎效率、工人勞動強度等方面都體現(xiàn)了先進破碎設備的優(yōu)點，基本上能夠滿足選礦廠的生產(chǎn)要求，達到了預期的效果。但該破碎機在應用中也暴露出以下一些問題：①設備的動錐、定錐和襯板磨損快，使用周期短；上下架體支口易磨損、開裂等。②襯板使用前期和后期生產(chǎn)能力偏低。如3臺破碎機在同一時期出現(xiàn)這種問題，那現(xiàn)有細碎設備的生產(chǎn)能力就滿足不了生產(chǎn)要求。③排礦粒度與生產(chǎn)工藝要求有差距。據(jù)流程考查，排礦中-6 mm含量僅21.3%且粗粒級含量較多，與原設計中排礦中-6mm含量大于45%尚有較大差距，影響了磨礦作業(yè)率的提高。
2、HP500型與H6800型破碎機的主要性能比較
2.1結(jié)構(gòu)特點
2.1.1  HP500型破碎機該破碎機是一種多缸液壓圓錐破碎機，主要由水平軸、大小傘齒輪、主軸、偏心套、球面瓦架、球面瓦、動錐總成、定錐總成、調(diào)整環(huán)、主機架等組成。該破碎機結(jié)構(gòu)緊湊，能自動調(diào)節(jié)排礦口的大小。
    從圓錐破碎機結(jié)構(gòu)看，單缸液壓圓錐破碎機結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕；而彈簧式圓錐破碎機結(jié)構(gòu)復雜，質(zhì)量也較大。HP500系列破碎機實際上是一種多缸液壓圓錐破碎機，因此，它的結(jié)構(gòu)跟彈簧式破碎機基本相似，是將彈簧改為油缸，將推動油缸改為液壓馬達驅(qū)動，因此，HP500系列破碎機結(jié)構(gòu)復雜，而它的偏心部件結(jié)構(gòu)更為復雜。由于它采用動錐體與主軸為一體的空心軸，其內(nèi)部空間很小，所以只能設置一個很小的球面軸承。當破碎機空轉(zhuǎn)時，其軸承支反力超出球面軸承以外，導致動錐失穩(wěn)而翻倒。為了保證動錐的穩(wěn)定性，必須增設一個穩(wěn)定機構(gòu)。增設穩(wěn)定機構(gòu)使偏心部件加工和安裝工藝難度增加，在運轉(zhuǎn)過程中，空心軸與偏心軸套易產(chǎn)生不良接觸，易產(chǎn)生偏心部件接觸不良狀況，甚至造成事故。
2.1.2 H6800型破碎機該破碎機由瑞典的SAND-VIK高科技集團公司（前身是SVEDALA公司）生產(chǎn)制造。該設備主要由上機架、下機架、主軸、水平軸、底部液壓缸等組成，結(jié)構(gòu)簡單，操作、維護、檢修方便。
    1)采用ASR系列排礦口自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對排礦口進行在線控制，控制精度高，能自動監(jiān)測破碎機的運行情況。使破碎機始終處于滿負荷工作狀態(tài)，大大增加了物料之間的“層壓破碎”比例。同時破碎機能夠在盡可能小的排礦口下工作，從而實現(xiàn)了該設備高產(chǎn)量、高可靠性和低運行成本的特點。該破碎機還配備了油箱儀表監(jiān)控系統(tǒng)，能對破碎機潤滑、液壓系統(tǒng)的油溫、油壓、空氣增壓壓力等運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。
    2)采用擠滿給礦的運行方式。通過向物料層施加定量的壓力，使物料承受全方位的擠壓，增加了物料顆粒之間的擠壓、磨剝、剪切等作用，從而實現(xiàn)“層壓破碎”，延長了襯板的使用壽命。同時整個上機架隨著偏心套轉(zhuǎn)動而旋擺，使物料在破碎腔里承受多方位的剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)應力，增強了動、定錐對物料的破碎效果，緩解了對基礎的振動與沖擊。
    3)吸取了圓錐破碎機與旋回破碎機的優(yōu)點。該破碎機采用陡錐、高擺頻、小偏心距，底部單缸液壓支撐和頂部行星架結(jié)構(gòu)，簡單緊湊、運行平穩(wěn)、可靠。破碎機的偏心距可以通過在偏心孔中旋轉(zhuǎn)偏心套來調(diào)整以適應不同要求的應用場合。潤滑系統(tǒng)采用高壓風防塵，與傳統(tǒng)圓錐破碎機用水防塵相比，管路不易堵塞，也不會出現(xiàn)油路進水現(xiàn)象，防塵效果好。另外，I臺破碎機可安裝由粗到細多種腔型的襯板，應用范圍十分廣泛。
    4)操作簡單、方便。該破碎機的主要功能均由一個液壓活塞來完成。唯一的Hydroset汽缸與活塞能進行排礦口的調(diào)節(jié)、夾雜廢鐵的排除、堵塞破碎腔的清理及磨損補償。排礦口的調(diào)節(jié)可在破碎過程中進行。由于給礦礦石性質(zhì)與類型變化很大，破碎機工作中常會碰到廢鋼與木頭等“非破碎物”，操作人員能利用ASR系統(tǒng)處理類似的問題，使圓錐破碎機處于最佳狀態(tài)。這個系統(tǒng)在“非破碎物”通過后可平滑地返回原來的排礦口設定值。與彈簧型嘲錐破碎機相比，H6800破碎機不會出現(xiàn)因為“非破碎物”通過與電氣跳閘引起的圓錐“卡死”現(xiàn)象。操作人員只要經(jīng)常地查看ASR系統(tǒng)界面，就可以對圓錐破碎機的運行狀態(tài)了如指掌。
2.2技術(shù)參數(shù)比較
    為了實現(xiàn)最佳的破碎效果，不同機械結(jié)構(gòu)的液壓圓錐破碎機采用不同的破碎參數(shù)組合。主軸同定式多缸液壓HP500型圓錐破碎機動錐坡度緩和平行帶長，必須采取大偏向、高頻率和較大排礦口運行；而主軸浮動式單缸液雎破碎機動錐坡度陡和平行帶短，必須采取小偏向和較小排礦口運行，只有這樣才能保證處理能力和排料粒度達到綜合最佳效果。但由于自身結(jié)構(gòu)的限制，不能有效達到較小排礦口運行，這意味著需要大破碎力。由于采用旋回破碎機結(jié)構(gòu)，但沒有采用旋回破碎機的重型設計，所以也不可能提供大破碎力。因此在實際生產(chǎn)運行中表現(xiàn)為排料口不能鎖定，遇到硬礦石，為了鎖緊排料口，往往引起機架開裂。
    主軸浮動式單缸液壓圓錐破碎機排料口鎖不定，即使安裝了足夠大的電機功率，也不能將電功有效地輸入到破碎機進行破碎作業(yè)，因此表現(xiàn)為生產(chǎn)的合格破碎產(chǎn)品產(chǎn)量低和粉礦含量少。雖然圓錐破碎機的基本工作原理一樣，但由于各種破碎機的結(jié)構(gòu)差異，在生產(chǎn)中的破碎表現(xiàn)有所差異。
    總體來看，山特維克圓錐破碎機動錐坡度陡，平行帶短，采用小偏向運行，處理能力大，但產(chǎn)粉率低；美卓圓錐破碎機動錐坡度緩，平行帶長，采用大偏向、高頻率運行，處理能力偏小，產(chǎn)粉率高。HP500和H6800設備的技術(shù)參數(shù)對比見表l。
3、國內(nèi)鐵礦山細碎設備的應用情況
    據(jù)報道，目前國內(nèi)外有各種不同類型的破碎機在不同行業(yè)應用，許多生產(chǎn)廠家還在不斷推出新型高效破碎機，其中HP500型和H6800型破碎機都是近幾年新開發(fā)的設備，均配有較好的自動控制裝置，基本上代表了當今世界上液壓圓錐破碎機的最先進水平。多年來使用破碎機的方法變化很少，一般在工藝流程中使用的破碎機是用各制造廠提供的樣本數(shù)據(jù)作參考，它對破碎機生產(chǎn)能力和產(chǎn)品粒度有較大影響，樣本大致相似的情況下破碎機生產(chǎn)能力大體相同。但在實際生產(chǎn)中對于某一特定礦石，破碎機生產(chǎn)能力和排料粒度是有差別的。
    近幾年國內(nèi)各礦山破碎工藝改造基本都是引進國外先進設備，如美卓HP型破碎機和山特維克H型破碎機。通過對典型黑色金屬礦山細碎工藝破碎機的統(tǒng)計，目前國內(nèi)細碎設備主要以美卓HP型、山特維克H型以及傳統(tǒng)PYD型圓錐破碎機為主。若按設備臺套數(shù)統(tǒng)計，HP型占30. 69%，H型占16. 49%，PYD型占48.69%，其它類型占4.4%，傳統(tǒng)PYD型破碎機所占比例仍是最多的。隨著各礦山對破碎工藝的不斷優(yōu)化，目前的PYD型破碎機所占比例有逐步降低的趨勢，同時近年來隨著輥壓機的推廣應用有逐步簡化細碎工藝的趨勢。
    通過對兩種進口設備的國內(nèi)使用分布情況分析，發(fā)現(xiàn)兩種設備有地域集中分布的特點，如鞍鋼集團各礦山多選用山特維克H6800型破碎機，武鋼集團下屬各礦山多選用美卓HP500型破碎機。但也有一些礦山在破碎工藝改造中，原H6800型破碎機采用HP500型替代，而原HP500型破碎機又采用H6800型替代，表明兩種破碎機在使用中都存在一些問題，對于某一特定流程要選擇什么類型的破碎機且達到它的最大效能，由該工藝流程來決定。
4、HP500型與H6800破碎機運行效果比較
4.1產(chǎn)品粒度比較
    峨口鐵礦使用原PYB∮2000破碎機粒度最大達120 mm，產(chǎn)品中-50mm粒級占54.14%，對皮帶的損傷大，且料口常發(fā)生堵礦現(xiàn)象，造成篩分效率低，加大了下一破碎機的處理量，制約了生產(chǎn)力的提高。而HP500破碎機同樣是50mm的排礦口，產(chǎn)品中-50mm粒級達到76.98%，最高達88.65%；其中-16 mm粒級含量提高到39, 30%，提高了13. 31個百分點。堵料嘴發(fā)生率也降低了70%。同時，減少了尾礦量，使礦石的回收率提高。改造前后兩種破碎產(chǎn)品粒度比較見表2。
  梅山選礦廠2005年1月后使用H6800破碎機前后指標對比見表3。
4.2生產(chǎn)能力對比
    程潮鐵礦2001年7月至2002年3月引進了3臺HP500圓錐破碎機，取代了PYB、PYD2100圓錐破碎機。使用后破碎機臺時處理量達到569. 76 t，是PYD2100破碎機能力的1.33倍。
    梅山選礦廠使用H6800破碎機后臺時處理能力為473. 81 t．是PYD2200破碎機的2.18倍。
    通過對HP500和H6800兩種破碎機的破碎粒度對比分析．HP500破碎機在單位處理能力提高的情況下，破碎產(chǎn)品中-16 mm新增含量是改造前的3.63倍，-50 mm新增含量是改造前的1.87倍；H6800破碎機使用后破碎產(chǎn)品中-12 mm新增含量是改造前的1. 69倍，-20 mm新增含量是改造前的0.85倍。同時說明使用HP500破碎機后新增合格粒級產(chǎn)品含量增幅大于H6800破碎機。
    通過這兩種破碎機生產(chǎn)能力的比較，HP500型破碎機生產(chǎn)能力提高了33%，H6800破碎機生產(chǎn)能力提高了l倍以上，可見H6800破碎機的處理量更有優(yōu)勢。
5、梅山選礦廠細碎工藝優(yōu)化設想
    目前梅山選礦廠共有細碎機4臺，日常生產(chǎn)運行3臺，細碎設備運轉(zhuǎn)率75%，生產(chǎn)能力l290t/h。細碎給礦量為181 U(h．臺)，給礦中-12 mm粒級含量為5.4%，排料中-12 mm粒級含量為36. 7qo。假定篩下物料中-12 mm粒級占95%，12 mm篩網(wǎng)的篩分效率為85%，處理同樣的礦量，采用HP500型裝機功率為400 kW破碎機，改造后的給礦量為543 t/h，細碎生產(chǎn)通過量為480 L／（h．臺），細碎設備運轉(zhuǎn)率75%，排料中-12 mm粒級含量為52%，日常生產(chǎn)運行臺數(shù)只需2臺，那細碎機設備配置3臺就能滿足目前生產(chǎn)需要了。
6、結(jié)  語
    1)若梅山細碎工藝中用HP500型破碎機替代現(xiàn)有的H6800型破碎機，能減少設備臺數(shù)，便于生產(chǎn)運行管理。同時可較好解決目前細碎檢修場地不足問題，節(jié)省廠房擴建費用。
    2) HP500型破碎機產(chǎn)品性能好，排礦產(chǎn)品中合格粒級含量多，可真正實現(xiàn)“多碎少磨”的目的。