目前某钼矿露天开采最大块度为500～1 200mm，井下开采最大块度为300—750mm，矿石中有用矿物粒度一般都以毫米计，两者大小差距悬殊。减小矿石粒度是选矿厂的首要任务，而粗碎是减小矿石粒度第一步，通常粗碎作业把矿石破碎到200—300mm。粗碎站是进行粗碎作业的场所，设计的合理与否直接关系到今后生产的稳定。
某大型矿山选矿厂设计于20世纪70年代，80年代建成投产。经多次技术改造后已达20 000Ud生产规模。矿山为进一步提高企业经济效益，确定对原选矿厂进行技术升级改造。通过新建一条10 000t/d生产线，使选矿厂能力提高到30 000Ud。为了尽可能减少投资，缩短工期，需对现有粗碎站进行技术改造，主要改造内容为更换1台旋回破碎机满足扩产后的生产需要。
2、粗碎设备选择
粗碎站改造的关键是更换粗碎设备，现国内外大型矿山的粗碎设备多选用旋回破碎机。20 000t/d旧系统有2台旋回破碎机，一台是机械式旋回破碎机，型号为PX 1200/180，安装于80年代初；另一台是液压式旋回破碎机，型号为PYZ 1200/160，安装于90年代末。旧系统正常生产只需一台工作，另一台作为备用。由于新建10 000t/d生产线，此两台旋回破碎机单机工作不再能满足生产需要，因此，粗碎设备的更换选型成为改造的第一步。
对现有2台旋回破碎机进行分析对比，PX 1200/180破碎机属于机械式旋回破碎机；PYZ 1200/160破碎机属于液压旋回破碎机。液压式旋回破碎机比机械式旋回破碎机具有以下方面的优势：排矿口调整方便，可在保证产品粒度的条件下随时调整，不影响生产；破碎机过铁保护处理方式简单，易操作，保险装置可靠性好；机件承载情况好。其次，考虑PX 1200/180破碎机已经使用近30年，设备经多年使用和维修主要部件已老化。因此，应更换PX 1200/180机械式旋回破碎机。液压旋回破碎机主要由沈阳北方重工集团和国外的美卓、山特维克以及富勒史密斯等公司生产。国产旋回破碎机是80年代引进国外技术发展起来的，属于第二代技术。国外的旋回破碎机已经应用第三代技术，在机械强度、运转速度、功率等方面进行了多项改进。主要体现在：增加超级横梁，采用整体锻造主轴和动锥总成，采用主轴护套，采用平衡设计等。
此次改造原则是提高生产能力、更新生产技术、提高经济效益，确保稳定生产。通过对比机械式和液压式旋回破碎机、国内外旋回的优缺点，经过计算，选用1台MK-Ⅱ42-65旋回破碎机更换PX 1200/180机械式旋回破碎机。该旋回破碎机处理能力为1 800t/h，能够满足30 000t/d选厂的需要。
3、设备更换
MK-Ⅱ42-65旋回破碎机和要更换的PX 1200/180旋回破碎机是两类完全不同的设备，在外形、使用和维修等方面都存在差异。为确保不影响生产，须对两台设备进行详细对比分析，采取有效措施指导设计、施工和安装。两台破碎机主要差异如下。
(1)外形尺寸、基础差异。如图1所示，新旋回破碎机小巧简单，高度比原破碎机低1166mm。基础不同，如图2所示，新旋回破碎机的地脚螺栓为长方形、在长度和宽度方向都比原破碎机长，分别长367mm和88mm。为了利用原有粗碎站的结构，减少施工难度和时间，确定采用“上补下垫”方法进行设计和施工。“上补”是从上部补做一个钢受料漏斗，高度366mm；“下垫”是下部增加旋回破碎机转换钢底座，高度800mm，弥补了两台破碎机的高度差距。同时通过增加转换钢底座可利用原有地脚螺栓，减少施工难度，节约施工时间。另外，需增高电机混凝土基础确保电机和旋回破碎机的连接。
(2)传动方式、润滑冷却方式不同。原破碎机采用三角皮带传动，新破碎机为联轴器直联传动方式。设计安装时废弃原有设备基础，在直联电机相应位置增补钢梁，浇注混凝土基础。原破碎机润滑站冷却采用水冷，新破碎机的润滑站采用风冷，且润滑站大，占用空间大。在确保利用原有基础的情况下，应用原有孔洞连接各个润滑管路出口。
(3)主要检修件不同。原破碎机为机械式，主要检修件为动锥。新设备为液压式，除动锥外液压缸也是主要检修部件。液压缸的检修成为实施更换设备的一个难点。根据现场实际情况，设计在粗碎站- 5.00m平台增开检修门，底部铺设活动钢轨，采用液压缸检修小车等多项措施，为新设备的更换和后期检修创造条件。通过采用检修小车和活动轨道的检修方式，降低了劳动强度，提高了检修效率。
4、新旧系统供矿
更换旋回破碎机后能满足选厂30000t/d的生产需求。如何实现1台旋回破碎机工作向新、旧两系统供矿成为改造关键。重点对两个方案进行了论证，一是改造预先筛分厂房矿仓；二是改造粗碎产品皮带给矿机。改造预先筛分厂房需要增加矿仓，同时由于受已有厂房限制，增加的矿仓有效容积小、分矿易偏析、实施工程量大，影响旧系统生产。改造粗碎产品皮带给矿机，粗碎站主体结构不变，只需更换部分设备，实施简单，易操作，工程量小。
改造粗碎产品皮带给矿机方案是把原破碎产品4台皮带给矿机改为3台皮带给矿机，其中2#皮带给矿机设计为可逆皮带给矿机，能实现向2台带式输送机供矿（输送矿石至预先筛分厂房）。预先筛分厂房4台棒条筛分成2组，分别供给新、旧两系统。此方案实施只需要利用选矿厂大修时间就能完成。
此方案在实施过程中2#可逆皮带给矿机出现如下问题：①当2#可逆皮带给矿机逆转时，螺旋拉紧装置的张紧力不够引起皮带打滑；②单电机驱动力不足，当2#可逆皮带给矿机逆转时操作不方便影响运行；③当2#可逆皮带给矿机逆转时，导致另一破碎机矿仓内矿石运输阻力大。针对以上情况对2#可逆皮带给矿机进行了特殊设计，一是改螺旋拉紧装置为垂直拉紧装置；二是采用双电机驱动和双排滚子链联轴器配套作业，确保逆转时尾部驱动器与皮带给矿机脱开；三是增设变频器调整给矿速度保证供矿；四是采用重型液压平板闸门控制矿仓下料口，当破碎机不工作时矿仓重型液压平板闸门关闭。
5、结语
大型矿山粗碎站改造是一个复杂工程，不能影响旧系统生产。本文从设备选择、更换设备、新旧系统供矿3个方面进行了详细分析。通过对比，选择1台MK-Ⅱ42-65旋回破碎机更换1台PX1200/180机械式旋回破碎机；采用“上补下垫”即增加受料漏斗、增设设备转换底座等有效措施为设备更换节约时间；采用改造粗碎产品皮带给矿机等一系列有效措施顺利实现新旧两个系统供矿。该矿山粗碎站改造顺利完成，达到预期效果。此次改造在确保生产的情况下，花费尽可能少的时间完成，为今后生产提供了保证，为企业经济效益提高提供了支持。与此同时，此次粗碎站改造为类似矿山粗碎站改造提供了经验。
