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破碎機的破碎實質

文章來源:鄭州華冶重工破碎機技術部,國內反擊式破碎機、顎式破碎機、珍珠巖制砂機生產工藝行業較領先!
  • 1、破碎的目的和意義
    ⑴、目的:在冶金、礦山、化工、水泥等工業部門,每年都有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎機進行加工處理,如在選礦廠,為使礦石中的有用礦物達到單體分離,就需要用破碎機將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度。磨機再將破碎機提供的原料磨至有用礦物單體分離的粒度。再如在水泥廠,須將原料破碎,以便燒成熟料,然后在將熟料用磨機磨成水泥。另外,在建筑和筑路業,需要用破碎機械將原料破碎到下一步作業要求的粒度。在煉焦廠、燒結廠、陶瓷廠、玻璃工業、粉末冶金等部門,須用破碎機械將原料破碎到下一步作業要求的粒度。
    ⑵、意義:在化工、電力部門,破碎粉磨機械將原料破碎,粉磨,增加了物料的表面積,為縮短物料的化學反應的時間創造有利條件。隨著工業的迅速發展和資源的迅速減小,各部門生產中廢料的再利用是很重要的,這些廢料的再加工處理需用破碎機械進行破碎。因此,破碎機械在許多部門起著重要作用。
    2、礦石的力學性能與錘式破碎機的選擇
    礦石都由許多礦物組成,各礦物的物理機械性能相差很大,故當破碎機的施力方式與礦石性質相適應時,才會有好的破碎效果。對硬礦石,采用折斷配合沖擊來破碎比較合適,若用研磨粉碎,機件將遭受嚴重磨損。對于脆性礦石,采用劈裂和彎折破碎較有利,若用研磨粉碎,則產品中細粉會增多。對于韌性及粘性很大的礦石。采用磨碎較好。
    常見的軟礦石有:煤、方鉛礦、無煙煤等,它的抗壓強度是2~4Mpa,最大也不超過40Mpa。普式硬度系數一般為2~4,再如一些中硬礦石:花崗巖、純褐鐵礦、大理石等,抗壓強度是120~150Mpa,普式硬度系數一般為12~15,還有硬礦石、極硬礦石,普式硬度系數一般為15~20。
    可根據礦物的物理機械性能、礦塊的形狀和所要求的產品粒度來選擇破碎施力方式,以及與該破碎施力方式相應的破碎機械。
    3、破碎過程的實質
        破碎過程,必須是外力對被破碎物料做功,克服它內部質點間的內聚力,才能發生破碎。當外力對其做功,使它破碎時,物料的潛能也因功的轉化而增加。因此,功率消耗理論實質上就是闡明破碎過程的輸入功與破碎前后物料的潛能變化之間的關系。為了尋找這種能耗規律和減小能耗的途徑。許多學者從不同的角度提供了若干個不同形式的破碎功耗學說。目前公認的有:面積學說,體積學說,裂縫學說。我們只做簡單的介紹:
        1.面積學說:
    1867年,Rittinger提出的,破碎消耗的有用功與新生成的物料的表面積成正比。
        2.體積學說:
    1874年,俄國基爾皮切夫與18885年的基克先后獨立提出,外力作用于物體發生變形,外力所做的功儲存在物體內,成為物體的變形能。但一些脆性物料,在彈性范圍內,它的應力與應變并不嚴格遵從虎克定律。變形能儲至極限就會破裂?梢赃@樣敘述:幾何形狀相似的同種物料,破碎成同樣形狀的產物,所需的功與她們的體積或質量成正比。
        3.裂縫學說:
    1952年,Bond和中國留美學者王仁東提出的。外力使礦塊發生變形,并貯存了部分變形能,一旦局部變形超過了臨界點,則產生垂直與表面的斷裂口。斷裂口形成后貯存在料塊的內部的變形能就釋放,裂口擴展成新的表面。輸入功一部分轉化為新的生成面的表面能,另一部分因分子摩擦轉化為熱能釋放。所以,破碎功包括變形能和表面能。變形能和體積成正比,表面能和面積成正比。
    三個學說各有一定的適用范圍,Hukki實驗研究表明:粗碎時,體積學說比較準確,裂縫學說與實際相差很大。細碎時, 面積學說比較準確,裂縫學說計算的數據較小。粗碎、細碎之間的較寬的范圍,裂縫學說較符合實際。只要正確的運用它們,就可以為分析研究破碎過程提供理論根據和方法。