核心提示：混合破碎指水泥生产中两种原料按一定的比例送入1台破碎机进行破碎的生产工艺。常见的混合破碎有石灰石与泥灰岩、石灰石与页岩、石灰石与黏土等。其中石灰石和黏土的混合破碎是两种物性差异很大的原料在一起的破碎，尤其是掺入塑性高、水分大的泥料时难度更大 。

1.为矿山减排提供一些粉碎方法。

1.1混合和粉碎

混合是指水泥生产中，将两种原料按一定比例送入破碎机进行破碎的生产过程。常见的混合破碎包括石灰石和泥灰岩、石灰石和页岩、石灰石和粘土等。其中石灰石和粘土的混合破碎是两种物理性质差别很大的原料的破碎，尤其是与可塑性高、水分大的粘土混合时。但是，这种混合粉碎也有好处。

在破碎过程中，石灰石破碎料被湿料包裹，粉尘减少，碎石和湿土的混合物粘度降低，流动性增加，减少阀门堵塞。具有带式输送机输送，预均化堆场堆料耙料的性能。如果单独加工这种粘土，不仅需要额外的一套设备，而且运输、储存和挖掘都非常困难。有很多情况是在后续的运输和储存过程中已经破碎并重新粘结压实，严重影响生产。

混合的成功可以减少甚至消除石灰石表土的剥离，充分利用矿石资源。将两种原料一起加工，降低了一个加工系统的建设和运行成本，社会和经济效益巨大。宝月水泥公司的混合粉碎就是一个非常突出的例子。多达2800万m3的覆土量可作为资源一起使用，从而使这一地下深处的石灰石矿床得到利用，并成为建设一条6000吨/天水泥生产线的大型工厂的原料基地。

混合粉碎需要解决一系列的技术问题，这些技术问题都集中在保证出料粒度，防止粉碎机腔体堵塞和整个系统平稳运行上。因此，从料仓开始的整个系统都要特别设计，包括料仓的形状和结构，粉碎前对泥浆的切碎，机体内部甚至漏斗和溜槽等。

宝月的粘土含量为15%，最近投入使用的土耳其Askale水泥厂的粘土含量为25%(混合料的含水量达到14%)。由于一些工厂需要更多的粘土(30%)，我们增加了一个混合器来初步混合粘土和石灰石。到目前为止，我们已经提供了8套这样的混合破碎系统。

1.2预筛选和粉碎

粉碎前对原料进行筛选，只有将筛选过的物料进行粉碎，往往能取得良好的效果。如今，水泥是通过预分解的新型干法生产的。这种生产方法提高了原料中的硅酸比例，经常需要混合硅质原料。纯硅质原料主要用于制造玻璃，劣质硅质原料多为砂岩、粉砂岩和页岩的交替沉积，开采时难以相互分离。

虽然这种沉积物的质量能够满足生产的需要，但它们的物理性质却有很大的不同。砂岩和粉砂岩具有很强的研磨性，而页岩和风化岩石很软，容易吸水，变得粘稠。这种混矿给常规生产方法带来很大困难，很难找到一种既耐磨又不怕堵的破碎机，使得这种矿床的利用成为一个大问题。

通过实验我们知道，预筛分可以筛掉大部分的泥土和页岩，从而防止破碎机被堵塞。根据这一原理，由波筛给料机和抗磨单级冲击破碎机组成的破碎系统，即使是粘湿物料和高耐磨硬物料的混合矿石也能胜任。

该破碎系统于2000年底在安徽东亚水泥公司投入使用，取得了良好的效果。即使在雨季，破碎机也能正常工作。由于事先筛选了合格的材料，破碎机的磨损部件的寿命比预期值长得多。该技术和设备的成功开发，使这类互层低品位硅质矿床的有效利用变得更加容易。短短几年，已成为我国此类硅质矿床的主要破碎方式。

通过筛分和破碎，可以筛选出一些低品位的矿床，提高矿物品位，成为可利用的矿石。例如，在低品位石灰岩矿床中，如果由于含有页岩和泥质岩的包裹体(CaO低于可利用指标，碱含量超标)而导致平均品位较低，由于这些包裹体薄、软、脆，爆破后破碎物中的含量较多，经过预筛分剔除后可以提高品位。

南院承担的沙特SPCC项目石灰石经过预筛分、破碎和再筛分，使以前不能使用的石灰石满足了使用要求。

当原矿中有大量破碎物料时，预筛分可以减少破碎机的工作量，使用较小的模型可以提高系统的生产率，同时可以减少产品的过碎。降低了综合电耗和金属消耗。由于在预筛分中增加了一个环节，增加了生产的复杂性，通常在原矿中的合格料超过20% ~ 30%时才有价值。

我们最近的一个订单是两套这样的半移动式破碎系统。破碎机的能力是1000吨/小时，而系统的能力是1200吨/小时

2.关于节能

矿山节能贯穿于所有生产过程。这里只着重讨论采用连续和半连续生产，不使用汽车或少使用汽车，以电代油的节能问题。

随着我国经济的发展，对液体燃料需求的增加和国际石油的日益短缺，矿山生产中的节油问题已经迫在眉睫。自上世纪80年代改革开放以来，我们很多人都去过国外，对移动粉碎连续生产的高效率印象深刻。同事们都希望能在国内应用，但由于价格昂贵，一直是可望而不可及的奢侈品。

就采矿业而言，随着露天开采规模的扩大，传统的采矿技术需要许多大型挖掘机和运输车辆，这使得生产的组织非常复杂，不堪重负。但可减轻连续和半连续开采技术的应用，并可取得显著的节能和经济效益。中国出现了一大批这样的矿山，如袁石山、黑岱沟、伊敏河等大型、超大型露天煤矿，大孤山、齐大山、迁安水厂等大型露天铁矿。

关于采矿技术，一些文献将铲斗挖掘机-带式输送机-翻车机的生产称为连续技术；单斗挖掘机-卡车-破碎机-带式输送机的生产称为半连续工艺。单斗挖掘机-卡车的生产称为间歇过程。连续技术只适用于可直接开挖的软岩，应用范围有限。

硬岩和半硬岩更适合半连续工艺。破碎站是半连续工艺的关键设备，可设在坑内或地面，可以是固定式、半固定式或移动式。

现在我们研究自己的问题。生产水泥的主要原料石灰石多为硬岩和半硬岩，难以用轮铲直接挖掘。需要根据自己的特点去研究制作工艺。以电代油的象征性措施是少用或不用汽车，而不是用带式输送机运矿石。多用途带式输送机需要将破碎机移入采矿场。因此，研究破碎站的形式和位置是我国水泥矿山采用何种生产工艺的关键。

移动破碎在采矿领域的出现可以追溯到20世纪50年代。它最早应用于西德某水泥厂的石灰石矿，后来逐渐推广到煤矿和金属露天矿。这是因为石灰石是沉积岩，具有煤层厚、质量均匀、采矿方法简单、破碎设备较轻、产量较高等特点。放在履带车体上比其他粉碎设备更方便。

移动式破碎跟随挖掘机，将大块矿石破碎成碎石后用带式输送机运输，可以省去汽车运输，从而大大节省人力和燃料，降低矿石的生产成本。自20世纪70年代以来，在矿区破碎矿石并通过带式输送机运输的生产技术在世界各地迅速扩展，并使用了各种类型的移动方式和破碎机来适应不同的条件。单机容量近万吨/小时。

2.1移动式破碎机的类型和性能

移动破碎机，更准确地说，应该叫移动破碎站，因为除了破碎机之外，它还有进料和出料装置以及配套设施。根据不同的移动功能，它可以分为全移动，半移动，和便携式。三个破碎站的运行条件不同，需要从多方面考虑才能选择。

全移动式破碎站又叫自行式破碎站。按行走方式可分为履带式、胶轮式、手扶式。三种行走方式的灵活度不同，所以用途也不同。履带式可以和挖掘机一起作业，但是车身重，受限制，能力小。已知最大产能为1000吨/小时..胶轮式和手扶式不能跟随挖掘机操作，只能在相对固定的条件下工作。

它们的生产能力很大，许多2000 ~ 3000 t/h的破碎站都在使用。自行式破碎站的一个基本特点是，它是一个功能齐全的单体，进出料都在同一个平台上，简称& ldquo平进平出& rdquo。目前有些厂商把& ldquo上下& rdquo破碎站又叫自走式破碎站，实际上会造成理解上的混乱。

半移动式破碎站需要外力才能移动。有的可以在同一个平台上进料和出料，有的需要在前一个平台上进料，主机可以站在平台上出料(简称& ldquo平进平出& rdquo还有& ldquo上下& rdquo)。前者可以用在任何可以接触到的位置，后者用的是台阶，位置有限。

& ldquo上下& rdquo我们的破碎站更适合大型矿山，因为它使用了一个台阶的高度，增加了筒仓体积，缩短了给料机。目前世界上最大的半移动式破碎站位于智利的一个铜矿，其能力为9600t/h。

半移动式破碎站包括轨道上的破碎站、平板拖车上的破碎站和背负式破碎站。大型半移动式破碎站一般采用背负式搬迁。为了方便搬迁，往往分成几个单体，比如料仓和给料机组成一个单体，破碎机是另一个单体，出料皮带机是一个单体，这样就减轻了每个搬迁单元的重量。

由于包车价格高，利用率低，一些矿山也采取了其他方式搬迁。比如吊车吊装，胶轮平板车搬运(迁安自来水厂铁矿)。

半移动式破碎站是浮在地面上的，不需要坚实的混凝土基础。一般其地面承载力不低于250kPa，可以使用。

移动破碎站又称装配式破碎站，是介于固定破碎站和移动破碎站之间的一种结构，用于不经常搬迁(2 ~ 3年以上)的情况。它们可以拆卸成几大块，其尺寸和重量与起重机的起重能力和拖车的承载能力相一致。搬迁一次需要的时间取决于提前的准备、拆卸的程度、搬迁路程的长短和组织。

墨西哥某石灰石破碎站产能6000t/h，总重420t，搬迁周期不少于2 ~ 3年，搬迁一次需要12 ~ 15天。

2.2各种移动式破碎站的使用

根据水泥用石灰石矿的特点，提出了三种破碎方式的基本破碎站类型和适用条件，以供参考。如果只使用一个破碎站。如果规模较大，拟采用两套破碎站，在质量匹配上容易实现，那么将扩大行走式和周边装料式的应用范围。

当矿山具体高度较高，矿体岩层稳定时，挖掘内部溜井，在井下设置固定破碎站，破碎后用带式输送机将矿石运出矿区至工厂，充分利用势能，也是一种节能的生产工艺。而且破碎站不需要搬迁，更加方便。这种生产工艺在国内很多水泥厂已经应用很久了，这里不再赘述。

3.破碎降耗

在矿石加工过程中，破碎机械本身也会磨损。为了最大限度地减少机器零件的损耗，一是要坚持科学选择机器型号；第二，合理使用和选材。

目前我国普遍在建厂时忽视这项工作，没有安排必要的人力进行实质性的调查研究就贸然进入招标程序，相当盲目。一旦选型不当，严重的会造成工厂长期被动，轻的也会造成频繁的过度消耗。

科学选择型号是基于对加工原料来源的科学了解。包括对矿床各层矿石和包裹体物理力学性质的了解，取样和加工试验，结合当地自然气候条件，工厂生产工艺对给矿和出矿粒度的要求等。，以做出正确的型号选择。

破碎机的种类很多，工作原理也不一样，所以机器的特性差别很大，需要结合使用地的矿石特性(包括不同层位矿石特性的差异)来研究。当有多个选择方案时，应根据一次性投入和长期消耗做出最终选择结论。

破碎物料的消耗与多种因素有关。以锤子为例，它的寿命与以下四个因素有关:(1)矿物的物理性质和伴生生物的性质(对金属的研磨性、土壤含量、水分、粘塑性、抗压强度等。);(2)机器内部结构的合理性；(3)锤头材料选择和制造质量的正确性；(4)操作方法。第一种是客观存在，是先天的。我们需要提前有一个正确的认识。第二项表示为适应被加工材料的性质和工艺要求，要求机器内部的加工防止非正常的过度磨损。

第三项是选材。目前单级锤式破碎机的锤头有高锰钢(包括合金高锰钢、含合金元素的超高锰钢、打击面有耐磨层的合金高锰钢)；中碳合金钢(包括冲击断面硬度HRC55-58，基体39，冲击韧性>:20 j双硬度锤)；双金属复合材料(头部是高铬铸铁，HRC >；61、手柄为铬钼合金钢，HB 225 ~ 310)；镶嵌硬质合金的高锰钢。

对于硬度中等的脆性石灰岩，在研磨性不高的情况下，主要使用高锰钢锤头。当研磨性较高或材料中混有沙土时，高锰钢锤头的冷作硬化层难以形成和维持，故效果不佳，不宜使用。煤和石膏用中碳合金钢锤头的效果也比高锰钢锤头好。第四项是破碎机的使用和操作方法。篦子调整及时和锤头翻边不及时，效果相差很大。

现在有些工厂甚至不翻边、不调整，任由其在篦条与转子之间形成的过量空堆积料层中摩擦，耐磨材料的寿命不会长久。因此，为了延长机器零件的使用寿命，有必要建立一个系统并小心使用它。