浙江双金机械集团股份有限公司 2010 年立项研发圆锥制砂机，2013 年获得成功。企业给出的参考结论是：圆锥机制砂与常规冲击破制砂相比，耗电低、粒型好、生产成本低、维修成本低、出砂成品率高，一次成品率可以达到 60% 以上。 这些优势是真实的，但“替代”这两个字需要拆开看——它替掉的是哪一段，替不掉的又是哪一段。 两种成砂机制先把两类机器的破岩方式摆出来。 冲击破靠撞击。 物料进到叶轮后被加速甩出，高速撞击在周遭的料衬或砧体上，靠撞击产生的应力波让颗粒沿内部裂隙裂开。加速物料本身要消耗大量能量，撞击之后还有一部分变成热和噪声。 圆锥机靠挤压。 物料落在由破碎壁和轧臼壁围成的腔里，动锥做旋摆运动，腔内的料层被反复压缩。能量主要用在颗粒本身的挤压与颗粒之间的相互研磨上，也就是层压破碎。 机制上的差别，决定了后面几项指标的差别。 能耗差在能量去向上企业给出的数字是：圆锥制砂较冲击破能耗降低 30% 以上。 这 30% 差在能量的去处。冲击破要先给物料加速——物料被甩出去的速度决定了破碎效果，而这份动能在撞击之后基本损失掉了。圆锥机没有这一步，能量直接作用在料层的压缩上。 对时产几百吨的线，这个差距按年算是一笔很实在的电费。这也是圆锥制砂这条路线最初被立项的原因之一。 一次成品率 60% 以上 一次成品率指的是物料通过一次破碎就已经达到成品粒度要求的比例。
比例高，意味着回料少。制砂线通常闭路运行——破碎之后筛分，不合格的粗颗粒返回再破。回料比例大，等于同一批料要在系统里多走几趟，每趟都耗电、都占用设备能力、都产生额外的衬板磨损。
粒型这一项要分开说粒型是砂子颗粒的形状，通常希望接近立方体、针片状少。 企业技术总结里写了圆锥机制砂“粒型好”。这一项的机理是层压破碎的结果——颗粒在料层里受的是多向挤压，沿着内部薄弱面裂开，产生的多是等轴状颗粒;而单一撞击更容易沿解理面劈开，片状颗粒的比例相对高。 需要说明的是，粒型这件事受物料影响很大。同一种岩石，两类机器做出来的粒型差异是一回事;不同岩石之间的差异多数时候更大。所以粒型这一项要放到具体物料上比，脱离物料谈优劣没有意义。 替不掉的那一块圆锥制砂的优势集中在“把石头做成砂”这一段的能耗和成品率上。但制砂线上还有别的环节： 整形。 有些场合要求的不只是砂，还要特定形状的骨料，或者对针片状含量有硬指标。这类要求靠挤压破碎不容易满足。 硬岩与高磨蚀性物料。 破碎力大、衬板损耗快的工况下，挤压破碎的衬板成本会明显上升，能耗优势可能被耗材成本吃掉一部分。 小批量、多品种切换。 圆锥机的腔型和转速是按工况设定的，频繁换料不如冲击破来得灵活。 所以现实里的多数配置不是“二选一”，而是各占一段：前面用圆锥机把量做出来、把电耗压下去，后面按成品要求决定要不要再配一段冲击破做整形。 回到那段历史有一点值得记着：圆锥制砂在 2013 年就已经把上面这些优势做出来了，但市场推广随即碰壁——退货的、改做整形机用的都有。原因不是能耗不够低、粒型不够好，是机器难控制、易闷机。 也就是说，技术参数上的优势，和市场能不能接受，是两件事。中间隔着的那一层，是“这台机器好不好用”。这也是为什么后来要花十多年把控制这一层补上——补上之后，前面那些优势才真正落到客户的生产线上。 图 1 双金 SJ.L 系列立轴冲击破，靠叶轮加速物料后撞击成砂(机型图) 图 2 双金 SK.Y 系列单缸液压圆锥破，靠料层挤压成砂(机型图) |
60% 以上的一次成品率，把闭路循环的规模压下来一截，整线的实际处理能力比单机标称产能更能反映这一点。
