程潮鐵礦是全國大型地下黑色金屬礦山之一，是武鋼集團公司主要的優質自產礦石基地。近年來，隨著生產的快速發展，2001年7月至2002年3月，該礦對選廠進行了大規模的改造，引進了HP500圓錐破碎機3臺，取代了PYB、PYD +2100圓錐破碎機，形成了年處理原礦石280萬t、生產鐵精礦120萬t的生產規模。
1 、HP500圓錐破碎機主要結構與工作原理
該機是由6個“過鐵”釋放液壓缸、8個鎖緊液壓缸組成的多缸液壓圓錐破碎機。主要結構有水平軸、大小傘齒輪、主軸、偏心套、球面瓦架、球面瓦、動錐總成、定錐總成、調整環、主機架等，結構簡單、緊湊，能自動調節排礦口的大小。
高壓電機拖動水平軸運轉，水平軸端部的小齒輪驅動裝于偏心套法蘭上的大齒輪，大齒輪帶動偏心套圍繞主軸高速運轉。動錐球面軸承坐在主軸頂部的球面瓦凹面上，而動錐下襯套則套在偏心套上。在偏心套的偏心或旋回運動過程中，借助動錐襯套與偏心套間的接觸來驅動動錐。當動錐靠近定錐時則礦石處于被擠壓和破碎過程，而動錐的另一面離開定錐。此時，碎礦靠自重從兩錐體底部排出。
2、使用初期存在的主要問題
2002年3月10日HP500破碎機安裝調試完畢投入生產后，因生產工藝、輔助設施及其他客觀因素的影響制約，半年時間內，HP500破碎機并沒有發揮出生產高性能特點。其設備經濟技術指標和破碎產品質量沒有超越原來的PYB( D)型+2100圓錐破碎機。經研究發現，以破碎機為核心的破碎系統主要存在以下幾個問題。
(1)破碎機給料偏稀、給料不均勻，沒有實現料位高出分料頭300mm的料腔擠滿給礦，造成破碎機襯板異常磨損，故障率高。
(2)破碎機“過鐵”現象時有發生，嚴重威脅設備的正常運行。
(3)破碎機破碎作業時存在“研磨破碎”等多種破碎方式，破碎機循環負荷大、能耗高，嚴重影響產品性能。
3、技術改造的內容
(1)破碎機正常化的實現。2002年4月至9月，為技術改造的第一階段，重點對破碎機的給料部分進行了改造。將破碎機的給料漏斗進行技術改進，在漏斗底部焊接1個規格一定的套筒，實現料流對準破碎機分料盤360。均勻給礦，消除給料偏析現象（圖1）。嚴格控制+300 mm的大塊進入中碎機，均衡組織生產。將650 mm寬的4條細碎給料皮帶改為800 mm，適當調大細碎礦倉排料口（閘門控制），加大給礦量；2臺R1406SE -G雙層振動篩聯鎖為1組，同時對1臺細碎機給料。實現破碎機給料料流穩定、料腔擠滿給礦（2臺細碎機已經徹底實現，中碎機狀況有明顯改進），破碎時“研磨”現象大大減少，形成以層層“擠壓破碎”為主、“折斷破碎”為輔的破碎方式。在中碎機給料皮帶、細碎機4條給料皮帶上分別安裝磁性礦石金屬探測器，進行人工撿鐵，破碎機“過鐵”現象基本消除。
通過上述技術改造，同時制訂相關管理制度加強破碎機的點檢維護、使用操作。從2002年10月份起，3臺破碎機運行狀況基本上正常，為生產提供了合格的產品。
(2)破碎機自動化的實現。2003年隨著該礦球團廠的建成投產，為了給球團廠提供合格的足量的鐵精礦原料，公司和礦對于選廠的破碎與磨礦工藝控制提出了更高的要求，破碎系統方面，配套先進的控制系統，改變舊式的手動給礦調節方法，充分發揮破碎機的生產效率，實現兩段破碎之間的負荷平衡，有效保證重要工藝參數。2002年12月至2003年10月，為技術改造的第二階段，重點對破碎機進行自動化改造。
根據現場條件對3臺破碎機完成了自動給礦控制：自動化系統檢測了破碎機機腔料位、電機電流、給礦量、油溫油壓等關鍵參數，同時改善中碎和細碎給礦系統調節手段并加以自動控制，使破碎機處于最佳安全運行狀態。自動控制的控制框圖見圖1、2。
當料位計處于維護或出現故障時，以破碎機電流作為控制目標，保證負荷電流在額定電流的80%左右；在中碎控制中采用先進的變頻技術，在細碎控制中引入電動液壓設備取代以前人工閘門，使得中、細碎給礦調節手段先進，操作簡便、靈活，人工只需在集控計算機上修改控制目標，自動化系統即可自行完成調節功能，自動適應生產要求的變化，設備達到最佳運行狀態，降低損耗，進而提高整體運行效率。
(3)技術改造效果，前后兩次對破碎機進行技術改造后，目前中碎機臺時處理量比2002年提高33.48%，達到569. 76 t；細碎機臺時處理量比2002年提高13. 54%達到182.17 t，入磨粒度-11 mm占95%以上，實現了多碎少磨。
4、生產運行情況
(1) HP500圓錐破碎機自2002年投入運行后，隨著不斷地技術改造，原礦處理量增加，一段磨礦鋼球消耗逐年下降，產品入磨粒度- 11 mm及以下含量逐年增加。統計結果見表1。
(2) HP500圓錐破碎機備件消耗及故障率統計，見表2。
從表2可知，2002年9月份破碎機第一階段技術改造完成之前，故障率高，主要消耗備件包括因管理缺陷造成燒損的銅套2件及快速磨損的動、定錐襯板。2003年備件消耗基本上全是動、定錐襯板。2004年除中碎機更換大傘齒輪1件外，其余全為襯板。襯板使用壽命逐年提高，故障率逐年下降。
5、結 論
(1) HP500圓錐破碎機經過不斷技術改造，不僅大大提高了生產能力和產量，而且操作簡便，易于實現自動控制。
(2) HP500圓錐破碎機投入運行正常生產后，入磨產品性能均勻、細顆粒增多，使一段磨機電量、鋼球單耗明顯降低，年效益600萬元以上。
