CN113289760A - 砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统及应用 - Google Patents

砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统及应用，包括：对来自中细碎砂石进行破碎的立轴式破碎机；与立轴式破碎机的电机进行电性连接的控制器，通过控制器来控制立轴式破碎机电机电源频率从而控制电机输出的转速；研发的3mm～5mm多余粒级立轴式破碎机加工破碎工艺技术，采用的半开路的循环工艺，故进料质量加权平均粒径较大而不过大，产出的粗骨料针片状含量适中，可调节部分3mm～5mm多余粒级优化粒级组合，细小颗粒的加入，增加进口料砂粒之间的对撞频率，故能起到打磨整形的效果，又能让3mm～5mm粒级再次破碎，产能满足要求，再通过远程控制终端控制变频器构成的控制器对立轴式破碎机的电机转速进行速度调控，达到产砂率控制和骨料整形调级工艺目的。

Description

砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统及应用
技术领域
本发明涉及一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统及应用，属于机制砂石生产技术领域。
背景技术
砂石是基础设施建设的重要材料，随着自然砂石的可用开采量逐年降低，采用机制砂石替代自然砂石将是砂石产业发展的主要趋势，机制砂石在制备时，砂石经在砂石加工厂粗碎车间、中细碎车间破碎机进行破碎后，进入超细碎通过立轴式破碎机进行再破碎达到整形、调级的目的；目前，立轴式破碎机使用全开路或闭路进行生产，采用全开路进行生产时，主要功能是对粗骨料进行整形，但是对骨料的级配调节不充分，导致产品级配不合理；采用闭路进行生产时，进料平均粒径过小，破碎比低导致产量不能满足要求；很难达到产砂率控制和骨料整形调级工艺目的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统及应用。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，包括：对来自中细碎砂石进行破碎的立轴式破碎机；
与立轴式破碎机的电机进行电性连接的控制器，通过控制器来控制立轴式破碎机电机电源频率从而控制电机输出的转速。所述控制器为变频器。
还包括与变频器进行数据指令交换的远程控制终端，远程控制终端通过有线或无线通信模块与变频器进行信号连接，实现数据指令交换。所述远程控制终端为PLC或是电脑。所述立轴式破碎机为B9100 型号的立轴式破碎机。
一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统在整形破碎工艺的应用，包括步骤如下：
通过控制器控制立轴式破碎机的电机电源频率从而控制电机输出的转速进行工作；
通过计量胶带机将中细碎砂石进行组合配比输送至立轴式破碎机的进料口；
立轴式破碎机出口的料经筛分机筛分出在>5mm及3mm～5mm粒级的颗粒经计量胶带机返回输送至立轴式破碎机进料口，与中细碎砂石进行组合配比构成进口料再破碎，经筛分机筛分出<3mm粒级的砂粒经计量胶带机输送至料仓，构成半开路的循环工艺。
所述进口料的通过计量胶带机组合配比，按照重量计为： 40～30mm粒级的砂粒占28.41％、30～20mm粒级的砂粒占13.11％、 20～10mm粒级的砂粒占23.13％、10～5mm粒级的砂粒占24.76％、5～3 mm粒级的砂粒占5.39％、5mm以下粒级的砂粒占5.20％。
所述控制器控制立轴式破碎机的电机电源频率从而控制电机输出的转速为44±2Hz。
本发明的有益效果在于：研发的3mm～5mm多余粒级立轴式破碎机加工破碎工艺技术，采用的半开路的循环工艺，由于返程料较少，故进料质量加权平均粒径较大而不过大，产出的粗骨料针片状含量适中，可调节部分3mm～5mm多余粒级优化粒级组合，细小颗粒的加入，增加进口料砂粒之间的对撞频率的同时，又能均衡对撞力度，故能起到打磨整形的效果，又能让3mm～5mm粒级再次破碎，产能满足要求，再通过远程控制终端控制变频器构成的控制器对立轴式破碎机的电机转速进行速度调控，达到产砂率控制和骨料整形调级工艺目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的分布流程示意图；
图3是本发明立轴式破碎机转速和处理能力分析图；
图中：1-立轴式破碎机；2-控制器；3-远程控制终端。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
参见图1至图2所示。
本发明的一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，包括：对来自中细碎砂石进行破碎的立轴式破碎机1；
与立轴式破碎机1的电机进行电性连接的控制器2，所述控制器2 为变频器，通过控制器2来控制立轴式破碎机1电机电源频率从而控制电机输出的转速。
还包括与变频器进行数据指令交换的远程控制终端3，远程控制终端3通过有线或无线通信模块与变频器进行信号连接，实现数据指令交换。所述远程控制终端3为PLC或是电脑。所述立轴式破碎机1为 B9100型号的立轴式破碎机。
一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统在整形破碎工艺的应用，包括步骤如下：
通过控制器2控制立轴式破碎机1的电机电源频率从而控制电机输出的转速进行工作；
通过计量胶带机将中细碎砂石进行组合配比输送至立轴式破碎机1的进料口；
立轴式破碎机1出口的料经筛分机筛分出在>5mm，且不满足粗骨料级配及部分及3mm～5mm粒级的颗粒经计量胶带机返回输送至立轴式破碎机1进料口，与中细碎砂石进行组合配比构成进口料再破碎，经筛分机筛分出<3mm粒级的砂粒经计量胶带机输送至料仓，构成半开路的循环工艺，如图2。
所述进口料的通过计量胶带机组合配比，按照重量计为： 40～30mm粒级的砂粒占28.41±3％、30～20mm粒级的砂粒占13.11± 3％、20～10mm粒级的砂粒占23.13±3％、10～5mm粒级的砂粒占24.76 ±3％、5～3mm粒级的砂粒占5.39±3％、5mm以下粒级的砂粒占5.20 ±3％。
全开路的进口料矿组合配比、闭路的进口料矿组合配比及半闭路的进口料矿组合配比，如表1所示。
表1矿料组合参数表
Figure BDA0003122124540000041
采用表1矿料组合立轴式破碎机1的电机输出的旋转转速1400转/ 分的设备运行如表2。
表2不同工况设备运行参数表
Figure BDA0003122124540000051
不同工况B95100立轴式破碎机1破碎后的排出的粒级分布如下表 3。
表3不同工况B95100破碎粒级分布表
Figure BDA0003122124540000052
可知半闭路的破碎比(破碎比＝(18.96-13.84)/18.96＝0.27)达到27％。
不同工况B95100立轴式破碎机1破碎后粗骨料检测如表4
表4不同工况粗骨料检测表
Figure BDA0003122124540000053
Figure BDA0003122124540000061
可知，立轴式破碎机1在相同的转速和料源条件下，采用半开路时，破碎出来的粗骨料级配和粒形在几种方案中最好的，另外根据高品质砂石全流程整形破碎原理，成晶品粗骨料也要从末级破碎出来。除水工砂石外，其它混凝土的粗骨料基本在25mm～31.5mm。因此与水工混凝土的小石接近，立轴式制砂机应采用半开路设计较为合理。
全开路、闭路、半闭路不同进料粒级组合参数分析比较如表5。
表5不同进料粒级组合参数分析比较表
Figure BDA0003122124540000062
Figure BDA0003122124540000071
从上述的表5中可知。
(1)破碎效率
1)从全开路数据得知，破碎效益与进料平均粒度成正比，即立轴式破碎机1进料粒级中细小颗粒含量越少，其破碎效益越高，主要原因是进料大颗粒占比大，其质量加速度越大，故与衬板或其他矿料撞击力越大。故破碎比较高，虽然破碎机处理能力约有下降，但破碎效益却显著提高。
2)从闭路数据得知，进料平均粒径过小时，如5mm以下时，在标准转速下基本无破碎效果。主要原因是其质量过小，故与衬板或其他矿料撞击力不足以使其破碎所致。
3)从半闭路数据得知，粗细颗粒组合恰当的矿料，能将细小颗粒再破碎，其破碎效率取决于矿料组合的合理性。而矿料组合与破碎效率的关系，其搭配比例接近4:4:2(中石：小石：砂)较为合适。
(2)设备负荷率
立轴式破碎机1的设备负荷率与进料平均粒度成正比关系，进料平均粒度越大，设备负荷率越大。同时设备负荷波动率与进料平均粒度成正比，进料粒度越大设备负荷率波动越大。
(3)整形调级效果
从全开路数据得知，在同一料源选择不同进料粒级组合时，进料粒级越多其整形调级效果越好，主要是因为多粒级优化组合后，多粒级组合能产生多点位冲击打磨效应，故能将受力结构不佳的飞边棱角及针片状结构矿料优先破碎掉，矿料逐步向受力结构佳类圆体发展从而到达整形目的。
从闭路数据得知，采用单一粒级进料时，由于冲击力度相当，其破碎效果相差较小，故其破碎粒级也较为单一。而采用多粒级优化组合进料，则能起到较好的调级作用。
从半闭路数据得知，粗细颗粒组合恰当的矿料，能将细小颗粒再破碎，其破碎效率取决于矿料组合的合理性，而矿料组合与破碎效率的关系，其搭配比例接近4:4:2(中石：小石：砂)较为合适
所述控制器2控制立轴式破碎机1的电机电源频率从而控制电机输出的转速为44±2Hz。
立轴破转速对冲击破碎影响的生产性试验
(1)矿料粒级的组合方法：采用“半闭路”生产模式，即采用复合筛网机调级，将>5mm及细骨料中多余3mm～5mm粒级返回立轴式破碎机1进口进行配比再破碎，分级出合格小石及合格细骨料全部进入成品仓，流程如图2所示，采用表1的半闭路矿料组合。
(2)立轴式破碎机的转速调整方法
以单台立轴式破碎机1为试验对象，通过变频器控制电机从电机转速1000转/分开始，依次增加50转/分逐级调级，直至额定转速为止，每级调速后，制备逐步增加进料量至电机负荷率达80％调级，为止或达到最大进料量为止，立轴式破碎机1处理能力如图3和表7所示。
表7不同工况下立轴式破碎机B9100破碎表
Figure BDA0003122124540000081
Figure BDA0003122124540000091
研发的3mm～5mm多余粒级立轴式破碎机1加工破碎工艺技术，采用的半开路的循环工艺，由于返程料较少，故进料质量加权平均粒径较大而不过大，产出的粗骨料针片状含量适中，可调节部分3mm～5mm 多余粒级优化粒级组合，细小颗粒的加入，增加进口料砂粒之间的对撞频率的同时，又能均衡对撞力度，故能起到打磨整形的效果，又能让3mm～5mm粒级再次破碎，产能满足要求，再通过远程控制终端3 控制变频器构成的控制器2对立轴式破碎机1的电机转速进行速度调控，达到产砂率控制和骨料整形调级工艺目的。
文中20～40mm粒级的砂石为中石，5～20mm粒级的砂石为小石， 5mm以下粒级的砂石为砂。

Claims (8)

1.一种砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，其特征在于，包括：对来自中细碎砂石进行破碎的立轴式破碎机(1)；
与立轴式破碎机(1)的电机进行电性连接的控制器(2)，通过控制器(2)来控制立轴式破碎机(1)电机电源频率从而控制电机输出的转速。
2.如权利要求1所述的砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，其特征在于：所述控制器(2)为变频器。
3.如权利要求2所述的砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，其特征在于：还包括与变频器进行数据指令交换的远程控制终端(3)，远程控制终端(3)通过有线或无线通信模块与变频器进行信号连接。
4.如权利要求3所述的砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，其特征在于：所述远程控制终端(3)为PLC或是电脑。
5.如权利要求1或4所述的砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统，其特征在于：所述立轴式破碎机(1)为B9100型号的立轴式破碎机。
6.一种如权利要求1至5任一项所述砂石加工厂立轴式破碎机智能破碎整形调级系统在整形破碎工艺的应用，其特征在于，包括步骤如下：
通过控制器(2)控制立轴式破碎机(1)的电机电源频率从而控制电机输出的转速进行工作；
通过计量胶带机将中细碎砂石进行组合配比输送至立轴式破碎机(1)的进料口；
立轴式破碎机(1)出口的料经筛分机筛分出在>5mm及3mm～5mm粒级的颗粒经计量胶带机返回输送至立轴式破碎机(1)进料口，与中细碎砂石进行组合配比构成进口料再破碎，经筛分机筛分出<3mm粒级的砂粒经计量胶带机输送至料仓，构成半开路的循环工艺。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述进口料的通过计量胶带机组合配比，按照重量计为：40～30mm粒级的砂粒占28.41±3％、30～20mm粒级的砂粒占13.11±3％、20～10mm粒级的砂粒占23.13±3％、10～5mm粒级的砂粒占24.76±3％、5～3mm粒级的砂粒占5.39±3％、5mm以下粒级的砂粒占5.20±3％。
8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述控制器(2)控制立轴式破碎机(1)的电机电源频率从而控制电机输出的转速为44±2Hz。
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