双转子锤式破碎机在烧结砖厂中的应用
当前，大中城市建筑节能要求逐步提高，墙体材料传热系数需要满足建筑保温节能的要求，因此，具有较好保温性能的烧结保温空心砌块，市场需求量日益增加。部分规模化生产企业，已经将保温空心砌块作为主导产品。但在组织生产过程中，半成品成型缺陷较多，废品率较高等现象较为普遍。其中主要原因之一，既是破碎后混合料中细粉料少，塑性指数低造成的。
烧结砖生产工艺中，原料的破碎，随着原料性能的改变、产品标准和产品规格不同，对辊破碎机、锤式破碎机、笼粉破碎机等多种破碎设备与筛分设备被采用。由于存在“一次码烧”和“二次码烧”生产工艺的差异，生产规模不同，针对破碎工艺环节中，降低破碎电耗和生产成本、减少岗位工人数，提高破碎环节工效，缩短破碎工作时间，较为常见的破碎工艺构成是采用锤式破碎机与回转筛的组合，已经在各种类型的烧结砖生产线中运行。
常见破碎机的工作原理中，锤式破碎机具有较高的粉碎比，一般可以达到10~25倍，其次，结构简单、设备紧凑、操作维修容易，同时，破碎后的产品粒径小而均匀，过粉碎少，生产能力大，它与回转筛设备共同构成的破碎工段，获得的合格产品，单位能耗相对其他破碎设备要低一些。
正是锤式破碎机具备的这些优点，针对原料破碎设备的选用，越来越多的烧结砖企业更倾向采用冲击破碎原理的锤式破碎机。
锤式破碎机种类中，根据回转轴的数目，可分为单转子和双转子。双转子锤式破碎机除具备上述锤式破碎机的优点外，还具有更高的生产能力和细粉料比例，使得部分年产6000万块~1.2亿块（折标砖）烧结空心砖生产规模的企业，其原料破碎工段，采用1台双转子锤式破碎机与2台回转筛，构成的破碎环节，实现了减少破碎岗位工人数，缩短了破碎工段的工作时间，有效的降低了破碎电耗，能够灵活安排破碎工段的工作时间，适应供电峰谷电价的要求，为生产线提高产量、降低成本创造较好的条件。
当采用页岩、煤矸石为主要原料时，由于保温空心砌块等规格较大、孔洞数量较多、密度等级较低，一般破碎机对页岩、煤矸石等硬质原料破碎后，混合料中细粉料少，造成塑性指数偏低，成型缺陷增加。为了提高成型质量，可选择双转子锤式破碎机，破碎混合料过筛后，筛下料中细粉料数量比例提高，对提高塑性指数较为有利。改善原料破碎工段中破碎机与回转筛的配置和构成，是此类高档保温空心砌块制品成型的必备条件。
双转子锤式破碎机结构与运用简介如下。
1、双转子锤式破碎机结构
双转子锤式破碎机由机壳、衬板、主轴、锤架、锤头、皮带盘、飞轮和电动机构成。
目前，国内双转子锤式破碎机的转子布置有水平布置和高低布置两种形式。
由物料在破碎腔内被打击的形式，当锤对物料的撞击破碎的机会越多，则破碎比越大，能量利用率越高，工作性能越好。从原理上讲，水平布置的双转子锤式破碎机，锤对物料的撞击破碎为承击式，效率一般，而高低布置的双转子锤式破碎机，其中低转子锤对物料的撞击破碎为仰击式破碎，效率较高。
水平布置机械结构相对简单、工艺设置较为容易，造价低。
烧结砖原料破碎中采用的水平布置双转子锤式破碎机，由主轴、锤架、锤头组成的两付转子，相向旋转，对物料进行冲击破碎。一般采用多排锤头，活动式安装。
双转子分别由电动机、皮带盘传动，转子转速范围为800~1100转/分，锤头圆周速度40~55米/秒。
而高低布置，因高转子重心升高，则机械结构要求较高，设备造价较高，但物料进入破碎空腔后与锤头的接触次数增加，破碎效率提高。
高低布置双转子锤式破碎机工作时，由主轴、锤架、锤头组成的两付转子，高速旋转中的锤头，对进入破碎机箱体的物料进行冲击破碎，粒径合格的物料通过破碎机底部排出。
烧结砖原料大都脆性低，粉料具有塑性，越硬的原料，越容易破碎，在锤式破碎过程中，随着细粉料的增多，以及原料中水分蒸发，会造成粉料粘结在衬板及箱板上，影响破碎。因此，两种布置形式的双转子锤式破碎机，为了避免堵塞及破碎效率降低，均要求物料水分不超过8~10%。
2、双转子锤式破碎机性能
双转子锤式破碎机见下表。
3、双转子锤式破碎机的应用
烧结砖原料破碎工段，常常采用二次破碎的工艺设计，既一破工序为粗破，由鄂式破碎机承担，二破工序，采用双转子锤式破碎机。破碎后混合料经回转筛筛分，合格粉料进入下一道工序，而筛上料，返回破碎机，继续破碎。
破碎工艺流程简化
采用锤式破碎机与回转筛构成的破碎环节，与对辊机构成的粗、中、细碎三次破碎的工序比较，其破碎工艺流程简化，一般，仅需要设置鄂式破碎机粗破碎和双转子锤式破碎机细破碎两级破碎即可，能够减少皮带机数量、操作人员和破碎车间扬尘点，同时，为降低破碎车间占地面积创造条件，对规模化生产工艺具有一定优势。
‚ 原料适应性较宽泛
锤式破碎机的正常运行，与原料性能关系密切。这其中，原料的入料含水率，最为重要。根据破碎机设备性能规范，入料含水率应低于10%。当含水率偏高时，破碎过程中，锤头与原料之间的高速碰撞，引起水分蒸发，水蒸气与细粉料会粘附在破碎机筛板、衬板，使得破碎产量降低，严重时，破碎负荷增加，电动机发热。然而，对于双转子锤式破碎机而言，由于设备生产企业对破碎空腔下部篦板进行改进或取消，混合料的通过性能提高，细粉料在机内的粘附现象较少，破碎产量不受影响。因此在破碎工艺中，双转子锤式破碎机对原料适应性较宽泛。
ƒ高破碎比
采用鄂式破碎机和锤式破碎机两级破碎工艺，原料初始块度为300mm，进入鄂式破碎机后，出料粒度降低为100mm以下，此时通过双转子锤式破碎机，能够实现较高的破碎产量，细粉料比例也较高。即使进入双转子破碎机的原料粒度加大，由于双转子对原料的多次、高速击打，仍然能够实现高产量的目标。生产实践中，随着入料粒度的降低，双转子破碎机出料中，细粉料比例增加，有利于保温砌块的挤出成型。
„生产安排较灵活
双转子破碎机破碎产量较高，是其主要特征，在生产中，原料破碎后进入陈化库，让破碎工段与后续工段之间的联系，比较松散。当破碎机破碎产量较高时，破碎开机时间，可以不与后续工段同步，同时，破碎工段满足生产原料数量条件的工作时间较短，由此，对破碎工段的生产安排比较灵活。高产量情况下，破碎工段生产班制，可调整为一班制，从而降低岗位工人员数量，同时，可在峰谷电价较为便宜时组织生产，破碎成本降低。
…维修简便
双转子破碎机主要磨损件是锤头，传统材质采用锰钢锤头，随着新型耐磨、耐冲击的合金钢锤头的应用，双转子破碎机锤头采用钴基硬质合金钢代替，使得工作寿命更长。一般情况下，当破碎产量降低，应考虑锤头磨损，此时需要对称更换锤头，更换方式简便易行。
⑥破碎机与回转筛
烧结砖原料破碎工艺中，采用回转筛控制破碎后混合料最大物料粒径，而混合料中细粉料的比例的高低，已经由双转子破碎机的工作状态决定了。
烧结砖采用的回转筛，筛孔一般为3mm，大于3mm颗粒，为筛上料，返回后再次破碎。此时，混合料能够保证普通多孔砖及空心砖的生产要求，对于低密度、薄壁制品的保温砌块，筛孔一般应小于2mm，大于2mm颗粒成为筛上料返回，从而提高混合料中细粉料比例，减少最大颗粒物料的含量。双转子破碎机与回转筛组成工艺，能够很好地控制混合料的粒度要求。
4、操作控制
双转子锤式破碎机在工艺安装位置中，前端有鄂式破碎机、后端由回转筛，入料粒度由鄂式破机排料口控制、合格细粉料由回转筛筛孔控制，因此，与单转子锤式破碎机工作要求一样，保持较高破碎产量、提高破碎料中细粉料的比例，是主要目标。
降低入料粒度
降低双转子锤式破碎机的入料粒度，除提高破碎产量外，还能提高细粉料的比例，这对大规格、低密度保温砌块成型和干燥质量，具有重要作用。因此，在生产中，需要根据产品规格和密度，及时调整鄂式破碎机排料口，避免大块物料进入双转子破碎机。
‚ 控制入料水分
在鄂式破碎机、双转子锤式破碎机和回转筛构成的破碎工艺中，物料水分对破碎效率影响较大，随着物料水分提高，回转筛筛上料数量增加，使得破碎效率降低。当与物料产生摩擦发热，物料水分蒸发产生蒸汽，会出现细粉料粘结并堵塞出料趋势，破碎产量降低。因此，适当控制入料水分低于15%，是提高产量、降低电耗的重要措施。
ƒ较高的转速
随着双转子锤式破碎机主轴转速的提高，物料在破碎腔内被锤头击打、撞击破碎的机会越多，破碎比越大，能量利用率越高，工作性能越好。转速的提高，对破碎产量的提高，对破碎量中细粉料的比例提高，作用较大。回转锤头的线速度由15~25m/s提高到40~70m/s，破碎产量提高40%以上。
需要注意的是，随着转速的提高，破碎机进料口和出料口的扬尘量随之提高，要提高扬尘点的密封。
„控制锤头、衬板和篦板的磨损程度
破碎腔内物料的破碎，与锤头、衬板和篦板的磨损程度相关，当锤头与衬板、篦板之间的间隙因磨损加大时，锤头对物料的冲击破碎、物料与物料之间的撞击破碎有所减少，破碎效率降低，电耗增加。因此，控制磨损程度，及时对锤头进行更换，是保持双转子破碎机高效运转的重要手段。
⑤采用合金钢锤头
新型细碎锤破机已经淘汰了锰钢锤，以各种耐磨，耐冲击的合金钢代替，如钴基硬质合金钢。采用耐磨，耐冲击的锤头，能够减少锤头更换次数，增加破碎产量。
5、双转子锤式破碎机应用分析
当前，国内年产6000万块~1.2亿块（折标砖）烧结空心砖生产规模的企业，原料破碎工艺普遍采用了鄂式破碎机、锤式破碎机和回转筛组成的工艺形式。应用实例如下。
A、烧结普通砖
某页岩烧结砖厂，因市场需求，产品主要以普通砖为主，采用一次码烧工艺，截面宽度为3.6米干燥隧道窑两条，截面宽度为3.6米烧成隧道窑两条，生产能力达到6000万块普通砖。
破碎工艺计算如下：
一次码烧工艺，废品率：6%，年成型产量：6383万块；
湿坯质量：3.5kg/块，全年原料破碎量达到19.1万吨。
每天破碎量：579吨，每天工作10小时，每小时破碎量为58吨。该厂页岩见图5，原料含水率：15%,；
双转子锤式破碎机规格：1100×1000mm ；
生产能力：55∽75m³/h；
110kw电动机，2台，电动机转速：1490rpm；
主动轮直径：300mm，被动轮直径：500mm。
转子转速：894 rpm；
B、烧结多孔砖
某页岩烧结砖厂，产品为烧结多孔砖，规格以240×115×90mm为主，孔洞率为30%，单块成品质量为3.1kg，产品密度：1200kg/m³，全年生产该种产品数量为4705万块。年生产规模达到8000万块（折标砖）。
破碎工艺计算如下：
全年原料破碎量为17.25万吨。
每天破碎量：523吨，每天工作10小时，每小时破碎量为53吨。该厂页岩见图6，原料含水率：12%,；
双转子锤式破碎机规格：1000×900mm；
电动机：90kw、2台；电动机转速：1450rpm；
主动轮直径：250mm，被动轮直径：400mm。
转子转速：906rpm；
C、烧结空心砌块
某新型建材公司页岩烧结空心砖厂，设计年生产规模为1.2亿块（折标砖）烧结空心砌块。采用2条截面4.8米的烧成隧道窑。
主要空心砌块产品规格为：
、240×115×190mm，折标砖3.58，孔洞率为46.7%，单块成品质量为4.97kg，产品密度：950kg/m³。
‚、240×240×190mm，折标砖7.48，孔洞率为52.6%，单块成品质量为8.9kg，产品密度：820kg/m³。
两种产品，可根据市场需求，灵活地安排生产。
破碎工艺计算如下：
当全年生产A种产品数量为2000万块时，折标砖生产能力达到7168万块普通砖。
当全年生产B种产品数量为650万块时，折标砖生产能力达到4862万块普通砖。
种产品和‚种产品全年折标砖生产能力达到1.2亿块普通砖。此时，原料破碎量约为15.23万吨。
每天破碎量：462吨，如每天工作10小时，每小时破碎量仅为47吨左右。实际上，原料破碎工段可实现间歇生产。
该厂页岩见图7，原料含水率：12%,；
双转子锤式破碎机规格：1100×1100mm；
电动机：132kw、2台；电动机转速：1450rpm；
主动轮直径：300mm，被动轮直径：400mm。
转子转速：906rpm；
针对不同生产规模和产品的破碎工艺的分析，双转子锤式破碎机在生产运行中，由于市场需求不同，原料破碎量有较大的差异，规模化生产企业中，以普通砖原料消耗数量最多，破碎量也最高。当生产空心砌块时，生产规模较高，但所需原料破碎量反而降低。生产实践表明，破碎工艺中，只用1台双转子锤式破碎机，是能够满足规模化烧结砖生产线破碎产量要求的。
6结束语
烧结砖原料破碎中，双转子锤式破碎机比单转子具有更好的破碎效能，细粉料比例更高，破碎生产线流程简约，生产班制能够灵活安排，岗位工人员数量较少，适合规模化生产线采用。
生产中，针对双转子锤式破碎机的运行，必须关注以下2点：
①原料水分的影响不能忽视，随着锤式破碎机的广泛应用，锤式破碎机设备生产企业对该机下部篦板进行了改进或取消，极大地改善了锤式破碎机对原料含水率的适应性，破碎通过量提高，然而，破碎工艺采用锤式破碎机-回转筛的系统，原料水分较高时，筛孔糊料，使得筛上料数量增加，加之粉料在破碎腔的粘结，锤式破碎机堵料的趋势上升。因此控制原料具有恰当的水分，是保证破碎系统正常运行的首要条件。
②随着原料水分的降低，锤式破碎机的产量提高，此时，破碎机进出料口处粉尘数量增加。根据《砖瓦工业大气污染物排放标准》中“原料燃料破碎及制备成型”生产过程，其生产车间颗粒物最高允许排放浓度指标为30mg/m3，因此，除需要加强进出料口处的密封，减少粉尘外溢，以利布袋除尘器的工作，同时，还需要调整原料水分，减少粉尘数量，满足排放标准要求。
参考文献：
[ 1 ] 烧结砖瓦厂工艺设计 西北建筑设计院，
北京：中国建筑工业出版社， 1982.
[ 2 ] 水泥厂工艺设计，于润如、严生编著
北京：中国建材工业出版社， 1995.12.
[ 3 ] 建筑材料机械与设备
武汉建筑材料工业学院、华南工学院、辽宁建筑工业学院编
北京：中国建筑工业出版社， 1980.12
作者：陈荣生 郭建全