物料破碎是矿物加工的关键工艺过程，特别是破碎的能量利用率很低。因此，降低破碎能耗，采用高效节能设备是物料破碎的关键。
近年来，诺德伯格HP型高效圆锥破碎机作为选矿破碎的中、细碎设备较为广泛的投入使用。到目前为止，全国已有100多台HP型高效圆锥破碎机在铁矿、有色金属矿山、电站以及民用建材大型石料厂使用，其碎矿产品中0～5mm粉矿含量显著高于国产老式圆锥破碎机。因此我国越来越多的选矿厂采用HP型高效圆锥破碎机替代国产老式圆锥破碎机，在不改变碎矿工艺，以最小的投资实现“多碎少磨”，显著减少了破碎产品粒度，大幅度提高了球磨机的生产效率及选矿厂的处理量，取得了较好的规模经济效益。
1、辽宁排山楼金矿HP300圆锥破碎机的生产实践
辽宁排山楼金矿于1996年9月开工建设，1997年7月1日试生产，年底达到原矿处理量1200t/d的设计规模，原矿来自露天采矿场，最大块度700mm，矿石密度2.71t/m3，普氏硬度厂=10—12，但矿石解理极不发育，难选难磨。选厂采用三段一闭路破碎流程，两段闭路磨矿，磨矿细度- 200目85%，CIL全泥氰化活性炭吸附提金生产工艺。
辽宁排山楼金矿是我国较早使用HP型圆锥破碎机的矿山之一。1997年底，随着世界范围内黄金价格下跌，企业按1200t/d规模组织生产，选厂亏损，无法收回投资。必须将生产能力提高到1500t/d以上，企业才能生存和发展。但是受细碎设备（PYY1650单缸液压圆锥破碎机）处理量及其排矿口的制约，企业难以扩大生产。1997年流程考查结果显示，当处理原生矿时，在中碎排矿口25mm、细碎排矿口9mm、筛孔15 mm×30mm的条件下，碎矿循环负荷率高达178%，每天破碎系统开车时间20小时，筛下产品粒度很粗（- 12 mm粒级占72%，12～20 mm占28%），严重影响磨矿生产能力，而后续作业具有提高生产能力的潜力。破碎成为扩大生产能力的瓶颈。1998年4月，排山楼金矿对细碎系统进行了技术改造，增加一个约10吨容量的缓冲矿仓和调速带式输送机，使用现场制作的钢结构底座，在原有细碎基础上安装HP300圆锥破碎机，将振动筛筛孔改为10 mm x12 mm。
通过技术改造，破碎产品粒度达到了一6.6 mm占80%，-5 mm的粉矿含量达到60~ 70%，选矿厂综合日处理矿量稳定在1500t以上，月处理矿量由改造前的26456t上升到48450t。产量提高后，仅半年就收回改造费用，经济效益十分显著。改造前、后技术经济指标见表1。
2、锡铁山铅锌矿HP400圆锥破碎机设计及生产实践
锡铁山铅锌矿3000t/d规模的选矿厂是由我院1979~1982年设计，1988年正式生产并通过国家验收。2002年10月，锡铁山铅锌矿为配合资源开发，尽快把资源优势转化为经济优势，对其选矿厂进行扩建改造，选厂处理量由3000t/d扩建到4500t/d。选厂原破碎工艺为三段一闭路破碎流程，破碎主要设备为：粗碎设备900×1200简摆式颚式破碎机1台；中碎设备PYB - 1650标准型圆锥破碎机1台；细碎设备PYD - 2200短头型圆锥破碎机1台；筛分设备S221500x4000自定中心振动筛2台。
在扩建设计中，通过对原破碎设备生产能力核算，同时考虑到生产中出现的问题（如闭路循环负荷量太大、球磨机给矿粒度较粗）。破碎扩建设计时在原细碎设备PYD -2200短头型圆锥破碎机旁边并排加HP400圆锥破碎机1台，将细碎给料胶带输送机改造为可逆胶带，再通过三条胶带输送机倒料运输，实现原细碎设备PYD - 2200短头型圆锥破碎机和HP400圆锥破碎机的给料，原细碎设备作为HP400圆锥破碎机的备用设备；筛分设备S221500×4000自定中心振动筛改为YA2100×4800圆振动筛。通过扩建改造，破碎处理能力已达到4500t/d的设计能力，闭路循环负荷量降为145%，球磨机给矿最大粒度由改造前的- 20mm降至- 15mm。
3、武钢程潮铁矿HP500圆锥破碎机的生产实践
武钢程潮铁矿选矿破碎工艺为三段一闭路破碎流程，破碎主要设备为：粗碎PE900×1200复摆式颚式破碎机2台；中碎PYB -2100标准型圆锥破碎机1台；细碎PYD -2100短头型圆锥破碎机2台；筛分PYN - II型自定中心悬振筛4台。选厂自投产以来，破碎处理量偏小、破碎产品粒度偏粗（特别是中碎排矿粒度中+75mm的粒级产率过大）、破碎效率低等问题导致球磨机台处理量偏低，选矿厂金属流失严重。针对以上问题，2001年3月，程潮铁矿选矿厂进行了破碎技术改造：选择HP500标准型圆锥破碎机1台替代原中碎设备，HP500短头型圆锥破碎机2台替代原细碎设备，4台1406SZ -G双层振动筛替代原筛分设备。
2002年4月，程潮铁矿选矿厂完成了破碎技术改造，破碎、磨矿改造前后产品粒度测定结果见表3 -1、表3-2。从表3-1可知，原选矿厂破碎系统中、细碎产品粒度偏粗。通过生产检测，中碎产品粒度92. 3% - 65mm（流程考查D95～70mm）；细碎产品粒度91.5% - 10mm(流程考查D95～15mm)。特别是中碎产品中+75mm粒级高达9.62%，另外细碎设备性能较差，老化严重，排矿口不能有效调节，使得细碎负荷加重，通过生产检测显示细碎作业循环负荷达到395.99%。筛分效率为48.08%。选矿厂为了顺利生产，必须靠调大细碎设备排矿口和振动筛筛网尺寸，从而导致球磨机给料中+10mm粒级含量达34. 45%，严重影响了磨矿处理能力及铁精矿产量。
从表2可知，中碎排矿口e≤45mm，产品
中D95可达到66. 80mm，但其排矿口还可调到38~ 40mm之间，使D95≤65. Omm；细碎排矿口e≤18mm时，产品中D95可小于24.5 mm，经过预先检查筛分，细碎产品中D95≤12. Omm，但筛孔尺寸仍可降至8mm×12mm，这样可使入磨粒度中D95≤8~lOmm。对比表2、表3，第一段磨矿的给矿中-0.076mm的粒级含量由改造前的7.61%提高到改后的10. 82%，磨矿产品细度由改造前的18. 84% -0.076mm提高到改后的55. 03%～0. 076mm，且球磨机台时处理能力提高20%。
通过破碎系统的技术改造，程潮铁矿选矿厂中碎处理能力达到690t/h，细碎新增处理能力250t/h，整个破碎系统处理能力达到300万t/a，且破碎产品粒度从15～16mm降至10mm以下，为企业年节能创效388. 08万元，增产创效2169万元。
4、HP800圆锥破碎机
4. 1HP800圆锥破碎机在包钢公司选厂的应用
包钢公司选矿厂原设计规模处理原矿1200万t/a，分两个系统分别处理600万t/a磁矿和红矿，两种矿石通过各自独立的破碎和磨选系统分别处理。破碎为两段开路流程，破碎产品粒度为0～30mm左右。20世纪90年以后，选矿厂破碎系统进行了一系列技术改造：红矿破碎系统通过调小中、细碎设备排矿口，降低破碎产品粒度，目前达到90%- 20mm；磁矿系统在1993年扩建了闭路破碎车间，3台西蒙斯圆锥破碎机和10台2400×6000圆振筛组成了三段破碎、一次筛分的生产工艺，产品粒度从0~ 30mm降到85%- 15mm，磨矿系统处理能力大幅度提高。
但是，由于破碎流程长而复杂、破碎机和胶带运行设备多，引起设备管理及维修困难、生产成本高等问题，特别是西蒙斯破碎机的故障率较高，备件消耗量大。因此，包钢公司于2001年引进了1台HP800圆锥破碎机，安装在磁矿系统闭路碎矿车间的原细碎西蒙斯破碎机基础上，将三段破碎改为二段一闭路破碎流程，取消原开路破碎作业的PYD2200mm圆锥破碎机。这样，1台HP800圆锥破碎机代替了3台破碎机-1台西蒙斯和2台PYD2200mm细碎型圆锥破碎机。
HP800圆锥破碎机投产后，组成了2台PYD2200mm圆锥破碎机（中碎）+2台PYD2200mm圆锥破碎机（开路细碎）+HP800圆锥破碎机的闭路破碎系统，破碎系统处理量达到llOOt/h，磁矿破碎设备总功率减少了360kW。HP800圆锥破碎机与西蒙斯破碎机给矿及产品粒度测定结果见表4。
从表中对比可知，在中碎排矿粒度0—100mm的条件下，HP800圆锥破碎机与西蒙斯破碎机新生成合格产品0~ 12. 5mm产量之比为382/206=1.85倍，0~6.5mm产量之比为241/109=2.21倍。产品粒度越细，HP800圆锥破碎机的效率优势越大。
4.2 HP800圆锥破碎机在齐大山选矿厂的应用
齐大山选矿厂破碎采用三段一闭路流程，2001年以来，选矿厂对破碎系统进行了技术改造和完善，原粗碎设备不变（1台B1350/180非标准液压旋回破碎机，原中碎设备3台？2200mm液压单缸圆锥破碎机改为H8800圆锥破碎机，细碎设备分新、老两个系列，新系列为2台HP800单缸圆锥破碎机（新增设备，一用一备），老系列为1台？2200mm短头型圆锥破碎机。粗碎产品直接给入中碎，中碎筛分作业的筛下产品及老系列细碎系统的筛下产品为一选矿车间供料，中碎筛分作业的筛上产品给入新系列细碎系统，其筛下产品为二选矿车间供料。
从HP800圆锥破碎机运转情况看，其处理量、可开动率达到了设计要求，但排矿口尺寸大于设计指标，产品粒度没有达到预期目标，- 12mm粒级含量为14%。由于产品粒度较粗，检查筛分的筛孔尺寸由设计的15×45mm放大到20×45mm，导致二选矿车间球磨机给料中- 20mm粒级含量仅为85%。制约了一段球磨机台时处理量的提高。故此，齐大山选矿厂于2004年又定购了2台HP800圆锥破碎机。投入使用后，HP800圆锥破碎机排矿口可控制在15 N25mm，排矿中- 12mm个粒级含量可达到52～55%。二选矿车间球磨机给料中- 12mm粒级含量将达到95%。球磨机台时处理量将大幅度提高。
5、结论
HP型圆锥破碎机由于其具有大破碎力、大偏心距、高破碎频率与挤满给矿颗粒间层压粉碎的作用，矿石颗粒在破碎腔内不仅被挤压破碎，而且矿石颗粒受到很强的研磨作用。因此将产生更多的粉料，在减少球磨机给料最大粒度的同时，大大改变了球磨机给料粒度的组成，0～5mm易磨粒级含量显著增加，大幅度提高了磨矿效率。因此，HP型圆锥破碎机是黑色及有色金属选矿厂实现“多碎少磨”的理想设备。
