破碎机家族的新贵——BARMAC制砂机

赵明华 陈绪贵 车公义
(中国三峡工程开发总公司)

　　摘要：Barmac破碎机，是利用高速转子(58～60m/s)将物料抛入破碎腔内，与另一部分支接溢入破碎腔内的物体撞击，进行能量转换，达到破碎的目的。该设备耗材料少，基建及配套设备少，成本低。是制砂中破碎机的新贵族。如与棒磨机配合使用，能更好的控制成品砂质量，降低产品成本。
　　关键词： Barmac破碎机；构造性能；工作原理；注意事项

　　三峡工程设计人工制砂生产能力782t/h，月生产能力39.1万t，工程共需生产人工砂1171万m³，若全部采用棒磨机制砂，仅消耗的高锰钢棒有1万多t，消耗电能1亿多度。为了满足工程需要，减少制砂成本，探索制砂的新途径，结合漫湾、五强溪等工程经验，下岸溪人工制砂系统选用Barmac破碎机与棒磨机结合制砂的生产工艺。

1 制砂工艺设计方案

　　制砂工艺流程设计，选用了三种方案；①全部采用棒磨机制砂、②全部采用圆锥破碎机、③棒磨机与Barmac破碎机组合，经方案比较在同样满足质量要求下，第③方案基建费及配套设备最少，成本最低。

　　选用Barmac与棒磨机组合制砂方案；5台Barmac破碎机与6台棒磨机组合运行使用，1996年至1999年底共生产约500万t成品砂，产品粒度、石粉含量、细度模数等指标均满足混凝土规范要求。

2 Barmac破碎机结构性能

2.1 Barmac破碎机技术参数：

　　型号 Bac9000 电压(V) 6000
　　最大进料尺寸(mm) 57 生产能力(t/h) 450～600
　　转子转速(rpm) 1000～1800 重量(t) 12.4
　　功率(kW) 2×220 价格(万美元) 18～22
　　成砂率(%) 30～35 产砂量(t/h) 120～184

2.2 设备结构特点及作用

　　该设备主要由：给料布料盘、溢料器闸板门、给料筒、转子、破碎腔、驱动装置传动机构、轴承箱、电气部分等组成。

　　结构特点及作用：①给料布料盘是将物料混合均匀，料流均匀环绕设备分布；②溢流器闸板门是控制转子的给料量，以便电机能满负荷工作，通过溢流控制装置控制转子的给料量；③给料筒是保持料流正确进入转子中心位置，以提高并保持转子的稳定性；④破碎腔是保持形成瀑布式的溢出料流与转子抛出的料流在破碎腔内能够相互撞击，达到最佳破碎效果；⑤转子是Barmac的心脏，主要易损件有导料板上、下耐磨板，转子抛料头及分料盘等组成，其作用是将由给料筒引入的料流进入转子分料盘，转子以58～60m/s的速度将物料抛入破碎腔内与溢流中的物料在破碎腔内撞击达到物料破碎制砂的目的。

　　由于转子速度高，抛料头的结构及动平衡精度高，磨损更换抛料头须同时全部更换，据统计约100小时更换一次，转子抛料头消耗量大；一个转子有3付9块16.2kg约0.3-0.5万元；如何改进结构，增加使用时间是今后值得研究的课题。

2.3 工作原理(附：Barmac破碎机结构简图)

胶带机①将骨料从设备顶部给入：一部分骨料通过控制器③进入内衬转子④，电动机⑤通过三角带带动转子④高速旋转，转子不停地将骨料抛射入破碎腔⑥；另一部分骨料瀑布式定量地溢人破碎腔⑥，使破碎腔中颗粒数量增加，进行能量转换。转子将物料加速并不断地抛入破碎腔中，颗粒抛出速度58-60m/s，转子射出的物料与溢出物料汇合碰撞使物料破碎，悬浮颗粒以恒定云状绕破碎腔⑥旋转，颗粒持续这种状态5-20s，靠自重掉离破碎腔进入出料胶带机⑧。

Barmac破碎机结构简图

　　骨料破碎的流量通过给料器②和溢流器⑦进行调节，当增大给料器开口，溢流器⑦的溢出料减少，增加骨料的破碎率；当减少给料器②开口，溢流器的溢出料增加，减少骨料的破碎率，粒度变细；给料器的开口调节视破碎产品粒度而定，不可随意将给料器调得太小，造成给料口发生起拱现象，不能正常工作。

2.4 设备使用注意事项

　　①轴承箱正常运行温度40℃～60℃，最大允许温度70℃，起动运转30min后，若温度超过70℃，说明轴承箱存在一定的问题。②破碎机带负荷运行时，给料粒度不允许超过设备所允许的最大粒度。③初期给料时，通常转子会有大约30～60s的非平衡过程，这种情况下不能停止向破碎机进料，尽可能加大给料量，直至振动降下来。当给料颗粒较大时，会产生断断续续的振动几秒种后回到正常状态。这是由于转子的某一抛料头滞留石子，形成积料后又被冲走引起的属正常情况。④检查电机的电流，如果电机电流过大，电机过载，应减少给料量或调整溢流器，直到电流值正常；⑤运转过程中振动加剧且时间长，可能是磨损件或转子非均匀磨损，造成转子不平衡或减振块失效，应停机修复。

3 Barmac与棒磨机联合制砂

3.1 制砂工艺流程(附：工艺流程简图)

　　制砂原料分两仓，Ⅰ^#仓主要存储20mm以下的骨料，供棒磨机制砂以提高产砂量，减少钢耗；Ⅱ^#仓主要存储20mm以上的骨料。由于该骨料在系统生产中短缺，综合考虑骨料的生产成本，利用筛分车间一部分20～40mm与5～20mm的混合料由胶带机④送入2^#仓存储送Barmac使用。

3.2 Barmac制砂粒度情况

3.2.1 设备产量与进料的混合比例、粒径大小有关

　　1)进料采用5～40mm混合料破碎后粒度统计

　　2)进料采用5～80mm的混合料破碎料后粒度统计

3.2.2 Barmac成品率与流程的布置

　　Barmac制砂1m³砂需要4～5m³水，破碎后产生石粉含量20%以上，经振动筛筛分和洗砂机脱水石粉含量降至5%～10%，引起砂细度模数偏大、石粉含量低且流失严重，污染环境；造成破碎机的成砂率降低，对砂的质量有很大影响；若Barmac破碎后，振动筛干式筛分直接进入砂仓，可以解决细度模数偏大、石粉流失问题，但存在振动筛筛分效率低及灰尘大等问题，这方面有待进一步探索。

3.2.3 Barmac、筛分车间、棒磨机制砂的粒度及细度模数

　　①制砂的粒度

　　②Barmac制砂细度模数基本上在2.7～2.9之间，单台产量达到80多t/h；经调节进料粒度、进料流量、细度模数可以达到2.5～2.7；

　　③成品砂由三种砂产量按比例即巴马克35%～45%、棒磨机20%～30%、筛分车间筛余的石屑20%～30%混合，形成的人工砂细度模数2.5±0.2、石粉含量10%～13%：

　　④成品砂的调节主要是棒磨机调节筛分车间的石屑，根据其产量、细度模数大小，调节设备(台数)产量高低，进行系统组合；

　　⑤利用花岗岩生产，1m3砂需耗钢1.3～1.5kg，高于石灰岩等岩石，据统计Barmac钢耗低于棒磨机。

4 结束语

　　三峡下岸溪制砂母岩是斑状花岗岩，干抗压强度138.8～175.1MPa，主要化学成分：Si02占72.21%，经过几年实际运行表明，Brmac制砂机性能稳定，砂的粒形、细度模数均满足规范要求，与棒磨机联合制砂可较好的调节筛分车间的石屑，减少棒磨机生产量，降低制砂成本；与棒磨机等制砂设备相比具有结构紧凑、重量轻，钢耗低、建安投资少，成品砂粒形好，维修简便等技术优势，因此Barmac与棒磨机等联合制砂，在人工制砂系统中有着广阔的前景。