1、前言
破碎作业是磨矿作业前的准备作业，破碎产品的粗细程度直接影响磨矿作业产品的好坏。众所周知，选矿厂磨矿作业能耗约占总能耗的500/0，入磨粒度越大能耗越大。因此，降低破碎最终产品粒度对降低磨矿能耗十分重要，也是选矿厂实施节能降耗、提高经济效益的一个重要环节，实现“多碎少磨”是选矿厂设计和改造的基本原则。
多年来，我国大、中型选矿厂的中、细碎设备均采用国产传统型的圆锥破碎机，而传统的圆锥破碎机存在着破碎产品粒度大、电耗大、处理量小的缺点，并直接影响了选矿厂的生产及经济效益，所以许多选矿厂对破碎流程和设备进行改造，使用各种高效能的破碎机替代传统的中、细碎设备，以达到节能降耗的作用。下面浅析HP圆锥破碎机的原理特点以及其在选矿厂破碎流程改造中的应用。
2、HP圆锥破碎机的工作原理与特点
(1)高速的破碎速度与冲程相结合，从而达到生产能力大、破碎比大、产品粒度细、能耗低的目的。(2)通过采用粒间层压原理设计的特殊破碎腔及与之相匹配的转速，取代传统的单颗粒破碎原理，实现对物料的选择性破碎，提高了产品细料比例和立方体含量，极大程度t减少了针片状物料。(3)液压马达驱动定锥，可以对排矿口进行准确调整，通过转动定锥调整方式，保持了排矿口的恒定，可提高整个生产过程的稳定性。同时通过换定锥衬板、动锥衬板，破碎腔形可从标准超粗腔犁到短头超细腔型任意变换，适应大范围产品粒度要求。(4)双向过铁释放液压缸能够让铁块通过破碎腔，过铁保护装置能确保破碎机在通过铁块后能够立即复位，保持排料口的稳定。另外，液压马达还能使定锥全部转出调整环螺纹，以更换衬板，从而大大简化了衬板更换的工作量；破碎机所有零件都可以从顶部或侧面拆装和维护，动锥和定锥拆装方便(5)易损件消耗少、运行成本低、结构合理，破碎原理及技术参数先进，运转可靠，运行成本低；破碎机的所有部件均有耐磨保护，将维修费用降低到最低限度，一般使用寿命可提高30%以上。(6)液压圆锥破碎机提供更高的生产能力、最佳的产品粒形，而且易于自动控制，具有较大的可靠性和灵活性。
3、经济技术性能比较
HP圆锥破碎机与弹簧圆锥破碎机技术性能比较见表1。
根据表1的比较可以得出以下的结论：(1)HP圆锥破碎机破碎比大，是弹簧圆锥破碎机的1.64～1.35倍；其给料粒度大于弹簧圆锥破碎机，是它们的1.36倍；在相同的排矿口条件下(12 mm)，HP圆锥破碎机破碎产品中-5 mm粒级的含量占55.0%，是弹簧圆锥破碎机的2,5倍，可见HP圆锥破碎机破碎产品粒度均匀、细粒级含量多，保证了磨矿生产能力和磨矿效果，有利于浮选指标的稳定和提高，使企业产生更好的经济效益。(2)HP圆锥破碎机破碎比大，充分利用能效，破碎机效率是传统型圆锥破碎机的1.5倍左右。(3)HP圆锥破碎机能通过换定锥衬板、动锥衬板，破碎腔形可从标准超粗腔型到短头超细腔型任意变换，生产应用灵活，能满足生产变化的需要。(4)HP圆锥破碎机重量比传统型园锥破碎机轻3.7～2.08倍，安装与维修方便。可在原有破碎机基础卜增加钢结构底库、安装设备，安装费用低，基建投资小。(5)HP圆锥破碎机单位破碎比电耗小，是弹簧圆锥破碎机的0.73倍。并且因为破碎产品中细粒级含量大，降低了球磨机生产负荷，减少了球磨机生产单位能耗，磨矿效益提高10%～20%，节能降耗效果显著。
4、生产实例
(1)武钢程潮铁矿选矿破碎工艺为三段一闭路破碎流程，中细碎设备为PYB-2100标准型圆锥破碎机l台和PYD-2100短头型圆锥破碎机2台；选厂自投产以来，破碎处理量偏小、破碎产品粒度偏粗、破碎效率低等问题导致球磨机给料中+10 mm粒级含量达34,45%，严重影响了磨矿处理能力，造成选矿厂金属流失严重。针对以上问题，2001年3月，选矿厂进行了破碎技术改造，选择HP500圆锥破碎机3台替代原中、细碎设备。完成破碎系统技术改造后，中碎作业处理能力达到690 t/h，细碎作业新增处理能力250 t/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—16 mm降至10 mm以下，磨矿产品细度由改造前的18.84%-0.076 mm提高到改后的55.03%-0.076 mm．H球磨机台时处理能力提高20%，为企业年节能创效388.08万元，增产创效2169万元。(2)辽宁排山楼金矿是我国较早使用HP型吲锥破碎机的矿山之卅。1997年底，随着世界范围内黄金价格下跌，如果企业按1 200 t/d规模组织生产，选厂将发生亏损，必须将生产能力提高到1 500砌以上，企业才能生存和发展。但是受细碎设备处理量小及破碎产品粒度粗(-12 mm粒级占72%，12—20占28%)的制约，严重影响磨矿生产能力，企业难以扩大生产，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，使用HP300圆锥破碎机替代PYYI650单缸液压圆锥破碎机，细碎产品粒度中-6.6 mm的占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1500 t以上，仅半年就收回改造费用，经济效益十分显著。其改造前后的经济效益对比指标见表2。
5、结论
综上所述，在大、中型选矿厂设计、改造中，采用HP圆锥破碎机作为破碎工艺流程的中、细碎设备是切实可行的。在不改变原有碎矿工艺及厂房配置下，通过破碎设备的更换，以最小的投资就可以达到既提高选矿厂生产能力，又满足选矿工艺流程的需要，在生产中实现了多碎少磨、节能降耗、提高企业经济效益的目的。
