梅山矿业公司是宝钢集团梅钢公司高炉的主要铁矿石原料基地。梅山选矿厂（以下简称选矿厂）设计年生产能力400万吨，选矿厂自建厂以来，生产流程经过多次改造，目前主要工艺流程为：人选原矿首先经磁、重选预先抛尾后，得到粗精矿；粗精矿经细碎后进入磨浮系统，经两段闭路磨矿后-0. 074 mm粒级含量达70%左右，再经浮选脱硫、磁选降磷，浓缩、过滤脱水后得最终铁精矿，副产品为硫精矿；其中干尾矿用作建筑材料，湿式细粒尾矿排入尾矿库。
1、选矿厂细碎工艺生产现状及存在问题
1.1生产工艺现状
选矿厂的破碎采用两段一闭路中碎、一段闭路细碎的工艺流程，进入细碎的50~20 mm干磁精矿由l台20世纪70年代生产的Q2200短头型圆锥破碎机（以下简称PYB - 2200破碎机）和3台进口山特维克细碎机进行破碎（以下简称H6800破碎机），其产品与除0.5~0mm外预选系统其它精矿一起给入筛分车间，由2SZG1500X4000共振筛筛分，+12 mm粒级矿石返回细碎再破碎，-12 mm粒级矿石去往磨浮车间。细碎生产工艺流程见图l。
1.2存在问题
选矿厂破碎系统改造前使用的中碎机为PYB -2200圆锥破碎机，处理量低、故障多、维护困难且破碎粒度粗，严重制约着生产的发展。2004年用H6800破碎机替代原PYB - 2200破碎机。2005年1月第1台H6800破碎机进行试生产，目前已完成了3台细碎机的改造。
H6800细碎机近几年运行情况考查分析表明，H6800细碎机在处理能力、破碎效率、工人劳动强度等方面都体现了先进破碎设备的优点，基本上能够满足选矿厂的生产要求，达到了预期的效果。但该破碎机在应用中也暴露出以下一些问题：①设备的动锥、定锥和衬板磨损快，使用周期短；上下架体支口易磨损、开裂等。②衬板使用前期和后期生产能力偏低。如3台破碎机在同一时期出现这种问题，那现有细碎设备的生产能力就满足不了生产要求。③排矿粒度与生产工艺要求有差距。据流程考查，排矿中-6 mm含量仅21.3%且粗粒级含量较多，与原设计中排矿中-6mm含量大于45%尚有较大差距，影响了磨矿作业率的提高。
2、HP500型与H6800型破碎机的主要性能比较
2.1结构特点
2.1.1 HP500型破碎机该破碎机是一种多缸液压圆锥破碎机，主要由水平轴、大小伞齿轮、主轴、偏心套、球面瓦架、球面瓦、动锥总成、定锥总成、调整环、主机架等组成。该破碎机结构紧凑，能自动调节排矿口的大小。
从圆锥破碎机结构看，单缸液压圆锥破碎机结构简单，质量轻；而弹簧式圆锥破碎机结构复杂，质量也较大。HP500系列破碎机实际上是一种多缸液压圆锥破碎机，因此，它的结构跟弹簧式破碎机基本相似，是将弹簧改为油缸，将推动油缸改为液压马达驱动，因此，HP500系列破碎机结构复杂，而它的偏心部件结构更为复杂。由于它采用动锥体与主轴为一体的空心轴，其内部空间很小，所以只能设置一个很小的球面轴承。当破碎机空转时，其轴承支反力超出球面轴承以外，导致动锥失稳而翻倒。为了保证动锥的稳定性，必须增设一个稳定机构。增设稳定机构使偏心部件加工和安装工艺难度增加，在运转过程中，空心轴与偏心轴套易产生不良接触，易产生偏心部件接触不良状况，甚至造成事故。
2.1.2 H6800型破碎机该破碎机由瑞典的SAND-VIK高科技集团公司（前身是SVEDALA公司）生产制造。该设备主要由上机架、下机架、主轴、水平轴、底部液压缸等组成，结构简单，操作、维护、检修方便。
1)采用ASR系列排矿口自动调节系统。对排矿口进行在线控制，控制精度高，能自动监测破碎机的运行情况。使破碎机始终处于满负荷工作状态，大大增加了物料之间的“层压破碎”比例。同时破碎机能够在尽可能小的排矿口下工作，从而实现了该设备高产量、高可靠性和低运行成本的特点。该破碎机还配备了油箱仪表监控系统，能对破碎机润滑、液压系统的油温、油压、空气增压压力等运行状态进行实时监控。
2)采用挤满给矿的运行方式。通过向物料层施加定量的压力，使物料承受全方位的挤压，增加了物料颗粒之间的挤压、磨剥、剪切等作用，从而实现“层压破碎”，延长了衬板的使用寿命。同时整个上机架随着偏心套转动而旋摆，使物料在破碎腔里承受多方位的剪切、弯曲和扭转应力，增强了动、定锥对物料的破碎效果，缓解了对基础的振动与冲击。
3)吸取了圆锥破碎机与旋回破碎机的优点。该破碎机采用陡锥、高摆频、小偏心距，底部单缸液压支撑和顶部行星架结构，简单紧凑、运行平稳、可靠。破碎机的偏心距可以通过在偏心孔中旋转偏心套来调整以适应不同要求的应用场合。润滑系统采用高压风防尘，与传统圆锥破碎机用水防尘相比，管路不易堵塞，也不会出现油路进水现象，防尘效果好。另外，I台破碎机可安装由粗到细多种腔型的衬板，应用范围十分广泛。
4)操作简单、方便。该破碎机的主要功能均由一个液压活塞来完成。唯一的Hydroset汽缸与活塞能进行排矿口的调节、夹杂废铁的排除、堵塞破碎腔的清理及磨损补偿。排矿口的调节可在破碎过程中进行。由于给矿矿石性质与类型变化很大，破碎机工作中常会碰到废钢与木头等“非破碎物”，操作人员能利用ASR系统处理类似的问题，使圆锥破碎机处于最佳状态。这个系统在“非破碎物”通过后可平滑地返回原来的排矿口设定值。与弹簧型嘲锥破碎机相比，H6800破碎机不会出现因为“非破碎物”通过与电气跳闸引起的圆锥“卡死”现象。操作人员只要经常地查看ASR系统界面，就可以对圆锥破碎机的运行状态了如指掌。
2.2技术参数比较
为了实现最佳的破碎效果，不同机械结构的液压圆锥破碎机采用不同的破碎参数组合。主轴同定式多缸液压HP500型圆锥破碎机动锥坡度缓和平行带长，必须采取大偏向、高频率和较大排矿口运行；而主轴浮动式单缸液雎破碎机动锥坡度陡和平行带短，必须采取小偏向和较小排矿口运行，只有这样才能保证处理能力和排料粒度达到综合最佳效果。但由于自身结构的限制，不能有效达到较小排矿口运行，这意味着需要大破碎力。由于采用旋回破碎机结构，但没有采用旋回破碎机的重型设计，所以也不可能提供大破碎力。因此在实际生产运行中表现为排料口不能锁定，遇到硬矿石，为了锁紧排料口，往往引起机架开裂。
主轴浮动式单缸液压圆锥破碎机排料口锁不定，即使安装了足够大的电机功率，也不能将电功有效地输入到破碎机进行破碎作业，因此表现为生产的合格破碎产品产量低和粉矿含量少。虽然圆锥破碎机的基本工作原理一样，但由于各种破碎机的结构差异，在生产中的破碎表现有所差异。
总体来看，山特维克圆锥破碎机动锥坡度陡，平行带短，采用小偏向运行，处理能力大，但产粉率低；美卓圆锥破碎机动锥坡度缓，平行带长，采用大偏向、高频率运行，处理能力偏小，产粉率高。HP500和H6800设备的技术参数对比见表l。
3、国内铁矿山细碎设备的应用情况
据报道，目前国内外有各种不同类型的破碎机在不同行业应用，许多生产厂家还在不断推出新型高效破碎机，其中HP500型和H6800型破碎机都是近几年新开发的设备，均配有较好的自动控制装置，基本上代表了当今世界上液压圆锥破碎机的最先进水平。多年来使用破碎机的方法变化很少，一般在工艺流程中使用的破碎机是用各制造厂提供的样本数据作参考，它对破碎机生产能力和产品粒度有较大影响，样本大致相似的情况下破碎机生产能力大体相同。但在实际生产中对于某一特定矿石，破碎机生产能力和排料粒度是有差别的。
近几年国内各矿山破碎工艺改造基本都是引进国外先进设备，如美卓HP型破碎机和山特维克H型破碎机。通过对典型黑色金属矿山细碎工艺破碎机的统计，目前国内细碎设备主要以美卓HP型、山特维克H型以及传统PYD型圆锥破碎机为主。若按设备台套数统计，HP型占30. 69%，H型占16. 49%，PYD型占48.69%，其它类型占4.4%，传统PYD型破碎机所占比例仍是最多的。随着各矿山对破碎工艺的不断优化，目前的PYD型破碎机所占比例有逐步降低的趋势，同时近年来随着辊压机的推广应用有逐步简化细碎工艺的趋势。
通过对两种进口设备的国内使用分布情况分析，发现两种设备有地域集中分布的特点，如鞍钢集团各矿山多选用山特维克H6800型破碎机，武钢集团下属各矿山多选用美卓HP500型破碎机。但也有一些矿山在破碎工艺改造中，原H6800型破碎机采用HP500型替代，而原HP500型破碎机又采用H6800型替代，表明两种破碎机在使用中都存在一些问题，对于某一特定流程要选择什么类型的破碎机且达到它的最大效能，由该工艺流程来决定。
4、HP500型与H6800破碎机运行效果比较
4.1产品粒度比较
峨口铁矿使用原PYB∮2000破碎机粒度最大达120 mm，产品中-50mm粒级占54.14%，对皮带的损伤大，且料口常发生堵矿现象，造成筛分效率低，加大了下一破碎机的处理量，制约了生产力的提高。而HP500破碎机同样是50mm的排矿口，产品中-50mm粒级达到76.98%，最高达88.65%；其中-16 mm粒级含量提高到39, 30%，提高了13. 31个百分点。堵料嘴发生率也降低了70%。同时，减少了尾矿量，使矿石的回收率提高。改造前后两种破碎产品粒度比较见表2。
梅山选矿厂2005年1月后使用H6800破碎机前后指标对比见表3。
4.2生产能力对比
程潮铁矿2001年7月至2002年3月引进了3台HP500圆锥破碎机，取代了PYB、PYD2100圆锥破碎机。使用后破碎机台时处理量达到569. 76 t，是PYD2100破碎机能力的1.33倍。
梅山选矿厂使用H6800破碎机后台时处理能力为473. 81 t．是PYD2200破碎机的2.18倍。
通过对HP500和H6800两种破碎机的破碎粒度对比分析．HP500破碎机在单位处理能力提高的情况下，破碎产品中-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破碎机使用后破碎产品中-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。同时说明使用HP500破碎机后新增合格粒级产品含量增幅大于H6800破碎机。
通过这两种破碎机生产能力的比较，HP500型破碎机生产能力提高了33%，H6800破碎机生产能力提高了l倍以上，可见H6800破碎机的处理量更有优势。
5、梅山选矿厂细碎工艺优化设想
目前梅山选矿厂共有细碎机4台，日常生产运行3台，细碎设备运转率75%，生产能力l290t/h。细碎给矿量为181 U(h．台)，给矿中-12 mm粒级含量为5.4%，排料中-12 mm粒级含量为36. 7qo。假定筛下物料中-12 mm粒级占95%，12 mm筛网的筛分效率为85%，处理同样的矿量，采用HP500型装机功率为400 kW破碎机，改造后的给矿量为543 t/h，细碎生产通过量为480 L／（h．台），细碎设备运转率75%，排料中-12 mm粒级含量为52%，日常生产运行台数只需2台，那细碎机设备配置3台就能满足目前生产需要了。
6、结 语
1)若梅山细碎工艺中用HP500型破碎机替代现有的H6800型破碎机，能减少设备台数，便于生产运行管理。同时可较好解决目前细碎检修场地不足问题，节省厂房扩建费用。
2) HP500型破碎机产品性能好，排矿产品中合格粒级含量多，可真正实现“多碎少磨”的目的。
