程潮铁矿是全国大型地下黑色金属矿山之一，是武钢集团公司主要的优质自产矿石基地。近年来，随着生产的快速发展，2001年7月至2002年3月，该矿对选厂进行了大规模的改造，引进了HP500圆锥破碎机3台，取代了PYB、PYD +2100圆锥破碎机，形成了年处理原矿石280万t、生产铁精矿120万t的生产规模。
1 、HP500圆锥破碎机主要结构与工作原理
该机是由6个“过铁”释放液压缸、8个锁紧液压缸组成的多缸液压圆锥破碎机。主要结构有水平轴、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，结构简单、紧凑，能自动调节排矿口的大小。
高压电机拖动水平轴运转，水平轴端部的小齿轮驱动装于偏心套法兰上的大齿轮，大齿轮带动偏心套围绕主轴高速运转。动锥球面轴承坐在主轴顶部的球面瓦凹面上，而动锥下衬套则套在偏心套上。在偏心套的偏心或旋回运动过程中，借助动锥衬套与偏心套间的接触来驱动动锥。当动锥靠近定锥时则矿石处于被挤压和破碎过程，而动锥的另一面离开定锥。此时，碎矿靠自重从两锥体底部排出。
2、使用初期存在的主要问题
2002年3月10日HP500破碎机安装调试完毕投入生产后，因生产工艺、辅助设施及其他客观因素的影响制约，半年时间内，HP500破碎机并没有发挥出生产高性能特点。其设备经济技术指标和破碎产品质量没有超越原来的PYB( D)型+2100圆锥破碎机。经研究发现，以破碎机为核心的破碎系统主要存在以下几个问题。
(1)破碎机给料偏稀、给料不均匀，没有实现料位高出分料头300mm的料腔挤满给矿，造成破碎机衬板异常磨损，故障率高。
(2)破碎机“过铁”现象时有发生，严重威胁设备的正常运行。
(3)破碎机破碎作业时存在“研磨破碎”等多种破碎方式，破碎机循环负荷大、能耗高，严重影响产品性能。
3、技术改造的内容
(1)破碎机正常化的实现。2002年4月至9月，为技术改造的第一阶段，重点对破碎机的给料部分进行了改造。将破碎机的给料漏斗进行技术改进，在漏斗底部焊接1个规格一定的套筒，实现料流对准破碎机分料盘360。均匀给矿，消除给料偏析现象（图1）。严格控制+300 mm的大块进入中碎机，均衡组织生产。将650 mm宽的4条细碎给料皮带改为800 mm，适当调大细碎矿仓排料口（闸门控制），加大给矿量；2台R1406SE -G双层振动筛联锁为1组，同时对1台细碎机给料。实现破碎机给料料流稳定、料腔挤满给矿（2台细碎机已经彻底实现，中碎机状况有明显改进），破碎时“研磨”现象大大减少，形成以层层“挤压破碎”为主、“折断破碎”为辅的破碎方式。在中碎机给料皮带、细碎机4条给料皮带上分别安装磁性矿石金属探测器，进行人工捡铁，破碎机“过铁”现象基本消除。
通过上述技术改造，同时制订相关管理制度加强破碎机的点检维护、使用操作。从2002年10月份起，3台破碎机运行状况基本上正常，为生产提供了合格的产品。
(2)破碎机自动化的实现。2003年随着该矿球团厂的建成投产，为了给球团厂提供合格的足量的铁精矿原料，公司和矿对于选厂的破碎与磨矿工艺控制提出了更高的要求，破碎系统方面，配套先进的控制系统，改变旧式的手动给矿调节方法，充分发挥破碎机的生产效率，实现两段破碎之间的负荷平衡，有效保证重要工艺参数。2002年12月至2003年10月，为技术改造的第二阶段，重点对破碎机进行自动化改造。
根据现场条件对3台破碎机完成了自动给矿控制：自动化系统检测了破碎机机腔料位、电机电流、给矿量、油温油压等关键参数，同时改善中碎和细碎给矿系统调节手段并加以自动控制，使破碎机处于最佳安全运行状态。自动控制的控制框图见图1、2。
当料位计处于维护或出现故障时，以破碎机电流作为控制目标，保证负荷电流在额定电流的80%左右；在中碎控制中采用先进的变频技术，在细碎控制中引入电动液压设备取代以前人工闸门，使得中、细碎给矿调节手段先进，操作简便、灵活，人工只需在集控计算机上修改控制目标，自动化系统即可自行完成调节功能，自动适应生产要求的变化，设备达到最佳运行状态，降低损耗，进而提高整体运行效率。
(3)技术改造效果，前后两次对破碎机进行技术改造后，目前中碎机台时处理量比2002年提高33.48%，达到569. 76 t；细碎机台时处理量比2002年提高13. 54%达到182.17 t，入磨粒度-11 mm占95%以上，实现了多碎少磨。
4、生产运行情况
(1) HP500圆锥破碎机自2002年投入运行后，随着不断地技术改造，原矿处理量增加，一段磨矿钢球消耗逐年下降，产品入磨粒度- 11 mm及以下含量逐年增加。统计结果见表1。
(2) HP500圆锥破碎机备件消耗及故障率统计，见表2。
从表2可知，2002年9月份破碎机第一阶段技术改造完成之前，故障率高，主要消耗备件包括因管理缺陷造成烧损的铜套2件及快速磨损的动、定锥衬板。2003年备件消耗基本上全是动、定锥衬板。2004年除中碎机更换大伞齿轮1件外，其余全为衬板。衬板使用寿命逐年提高，故障率逐年下降。
5、结 论
(1) HP500圆锥破碎机经过不断技术改造，不仅大大提高了生产能力和产量，而且操作简便，易于实现自动控制。
(2) HP500圆锥破碎机投入运行正常生产后，入磨产品性能均匀、细颗粒增多，使一段磨机电量、钢球单耗明显降低，年效益600万元以上。
