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破碎机的破碎实质

文章来源:郑州华冶重工破碎机技术部,国内反击式破碎机、颚式破碎机、珍珠岩制砂机生产工艺行业领先!
  • 1、破碎的目的和意义
    ⑴、目的:在冶金、矿山、化工、水泥等工业部门,每年都有大量的原料和再利用的废料都需要用破碎机进行加工处理,如在选矿厂,为使矿石中的有用矿物达到单体分离,就需要用破碎机将原矿破碎到磨矿工艺所要求的粒度。磨机再将破碎机提供的原料磨至有用矿物单体分离的粒度。再如在水泥厂,须将原料破碎,以便烧成熟料,然后在将熟料用磨机磨成水泥。另外,在建筑和筑路业,需要用破碎机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。在炼焦厂、烧结厂、陶瓷厂、玻璃工业、粉末冶金等部门,须用破碎机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。
    ⑵、意义:在化工、电力部门,破碎粉磨机械将原料破碎,粉磨,增加了物料的表面积,为缩短物料的化学反应的时间创造有利条件。随着工业的迅速发展和资源的迅速减小,各部门生产中废料的再利用是很重要的,这些废料的再加工处理需用破碎机械进行破碎。因此,破碎机械在许多部门起着重要作用。
    2、矿石的力学性能与锤式破碎机的选择
    矿石都由许多矿物组成,各矿物的物理机械性能相差很大,故当破碎机的施力方式与矿石性质相适应时,才会有好的破碎效果。对硬矿石,采用折断配合冲击来破碎比较合适,若用研磨粉碎,机件将遭受严重磨损。对于脆性矿石,采用劈裂和弯折破碎较有利,若用研磨粉碎,则产品中细粉会增多。对于韧性及粘性很大的矿石。采用磨碎较好。
    常见的软矿石有:煤、方铅矿、无烟煤等,它的抗压强度是2~4Mpa,最大也不超过40Mpa。普式硬度系数一般为2~4,再如一些中硬矿石:花岗岩、纯褐铁矿、大理石等,抗压强度是120~150Mpa,普式硬度系数一般为12~15,还有硬矿石、极硬矿石,普式硬度系数一般为15~20。
    可根据矿物的物理机械性能、矿块的形状和所要求的产品粒度来选择破碎施力方式,以及与该破碎施力方式相应的破碎机械。
    3、破碎过程的实质
        破碎过程,必须是外力对被破碎物料做功,克服它内部质点间的内聚力,才能发生破碎。当外力对其做功,使它破碎时,物料的潜能也因功的转化而增加。因此,功率消耗理论实质上就是阐明破碎过程的输入功与破碎前后物料的潜能变化之间的关系。为了寻找这种能耗规律和减小能耗的途径。许多学者从不同的角度提供了若干个不同形式的破碎功耗学说。目前公认的有:面积学说,体积学说,裂缝学说。我们只做简单的介绍:
        1.面积学说:
    1867年,Rittinger提出的,破碎消耗的有用功与新生成的物料的表面积成正比。
        2.体积学说:
    1874年,俄国基尔皮切夫与18885年的基克先后独立提出,外力作用于物体发生变形,外力所做的功储存在物体内,成为物体的变形能。但一些脆性物料,在弹性范围内,它的应力与应变并不严格遵从虎克定律。变形能储至极限就会破裂。可以这样叙述:几何形状相似的同种物料,破碎成同样形状的产物,所需的功与她们的体积或质量成正比。
        3.裂缝学说:
    1952年,Bond和中国留美学者王仁东提出的。外力使矿块发生变形,并贮存了部分变形能,一旦局部变形超过了临界点,则产生垂直与表面的断裂口。断裂口形成后贮存在料块的内部的变形能就释放,裂口扩展成新的表面。输入功一部分转化为新的生成面的表面能,另一部分因分子摩擦转化为热能释放。所以,破碎功包括变形能和表面能。变形能和体积成正比,表面能和面积成正比。
    三个学说各有一定的适用范围,Hukki实验研究表明:粗碎时,体积学说比较准确,裂缝学说与实际相差很大。细碎时, 面积学说比较准确,裂缝学说计算的数据较小。粗碎、细碎之间的较宽的范围,裂缝学说较符合实际。只要正确的运用它们,就可以为分析研究破碎过程提供理论根据和方法。