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來源:m.dgyuenan.cn │ 發(fā)表時間:2015-07-31 08:17:46 │點(diǎn)擊量:
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對物料破碎的認(rèn)識也取得了很大進(jìn)展。巨大的顆粒物料采用各種不同的破碎方法,可獲得幾個微米的產(chǎn)品,以適應(yīng)各種工藝要求。 在工業(yè)中,目前廣泛應(yīng)用的物料破碎方法仍是機(jī)械力破碎,主要有擠壓、劈碎、折斷、研磨和沖擊破碎等。非機(jī)械力破碎至今尚未在大工業(yè)生產(chǎn)中使用。物料在外力作用下,所產(chǎn)生的應(yīng)力達(dá)到極限強(qiáng)度,物料即行破碎。破碎機(jī)械施力方式有下列幾種。
將物料放在兩擠壓表面之間(圖1-3),施力后,因物料壓應(yīng)力達(dá)到抗壓強(qiáng)度限而破碎。
將物料放在一個平面和一個牙齒之間(圖1-3),當(dāng)施加擠壓力后,物料中產(chǎn)生拉應(yīng)力,因其拉應(yīng)力達(dá)到拉伸強(qiáng)度限,則沿作用力方向劈裂。
將物料放在兩個帶牙齒的袁面之間(圖1-3),當(dāng)施加擠壓力后,其彎曲應(yīng)力達(dá)到物料彎曲強(qiáng)度極限時,則物料被折斷。
物料受高速旋轉(zhuǎn)的沖擊力而破碎(圖1-3)。這種方法可用多種方式來實(shí)現(xiàn)。由于施力是瞬間作用的,變形來不及擴(kuò)展到被撞擊物的各部位,只在被沖擊處產(chǎn)生相當(dāng)大的局部應(yīng)力,沿著內(nèi)部的微觀裂紋破碎。所以,動載荷的破碎作用遠(yuǎn)較靜載荷大。 E 磨碎 將物料放在兩個相對運(yùn)動工作表面之間(圖l-3e),同時施加壓力和剪切力,物料中產(chǎn)生的剪應(yīng)力達(dá)到其剪切強(qiáng)度限時,則物料破碎。 實(shí)際上,各種破碎機(jī)在破碎物料過程中,都是幾種破碎方式綜合作用的結(jié)果。但是,其中必以某一種或兩種施力方式為主,兼有其他破碎方式。由于各種物料物理機(jī)械性質(zhì)差別很大,所以破碎機(jī)施力方式應(yīng)該與物料機(jī)械性質(zhì)相適應(yīng),才能取得好的破碎效果。對于各種硬度的物料采用沖擊破碎或配合折斷來破碎比較合適,如用研磨破碎,機(jī)件磨損嚴(yán)重;對于脆性物料,采用劈碎、彎折和壓碎破碎比較有利,若用研磨粉碎,則產(chǎn)品中細(xì)粉會增多;對于韌性及黏性較大物料采用磨碎和劈碎方式比較適宜。
所有機(jī)械的破碎都是用外力施于被破碎的物料上,克服物料顆粒之間的內(nèi)聚力使物料產(chǎn)生破碎物料的內(nèi)聚力有兩種:一種內(nèi)聚力作用于晶體內(nèi)部的晶體各質(zhì)點(diǎn)之間;另一種內(nèi)聚力作用于晶體與晶體之間,即作用在晶界面上。兩種內(nèi)聚力的物理性質(zhì)相同,區(qū)別在于內(nèi)聚力大小不同,前者比后者大很多倍。
內(nèi)聚力的大小,取決于物料塊中晶體本身的性質(zhì)和結(jié)構(gòu),也與晶體結(jié)構(gòu)中所具有的錯位和微裂紋等缺陷有很大關(guān)系。如果選擇晶體物料的缺陷處破碎,不僅能省功而且又能保證要求的粒度,減少過粉碎。達(dá)到這樣破碎的目的叫“選擇性破碎”。
實(shí)現(xiàn)選擇性破碎的技術(shù)方法是,被破碎的物料應(yīng)在體積粒層中承受全方位的擠壓,同時在晶體或微晶邊緣引發(fā)應(yīng)力,料塊應(yīng)承受組合負(fù)荷,包括剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn),最好還兼有拉伸。若具體到破碎機(jī)上是,物料在破碎腔中承受全方位擠壓;料塊彼此多次沖擊或沖擊到襯極上,料塊群的快速轉(zhuǎn)移;控制料層有一定密實(shí)度,并使物料從破碎腔入口到出口,破碎力是逐漸增加。此外,若對料層采用高頻強(qiáng)烈振動作用,可使料塊彼此改變方向,從而可在料塊中產(chǎn)生交變剪切和彎曲應(yīng)力。這種破碎方法稱為強(qiáng)迫內(nèi)層振動破碎。 現(xiàn)有破碎機(jī),如慣性振動圓錐破碎機(jī)就是采用強(qiáng)迫內(nèi)層振動破碎,兼有上述某幾種辦法,從而可完全實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。
旋盤破碎機(jī)采用料層粉碎,料塊承受全方位擠壓,并產(chǎn)生物料層間沖擊作用以及動錐對物料沖擊取向作用。物料有一定的密實(shí)度并滿足了逐漸增加破碎力的要求等,從而這種破碎機(jī)在較大程度上實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)若能采用旋轉(zhuǎn)布料器,正確控制給料也能在一定程度上實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。
對傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)若不改變結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特性,僅就改善腔形及其運(yùn)動參數(shù)很難實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。故早年德國洪堡特公司曾研制一種沖擊顎式破碎機(jī),它的沖擊速度高達(dá)500-1200r/min,國內(nèi)也曾試制,至今都未得到推廣使用。慣性振動顎式破碎機(jī)基本上可以實(shí)現(xiàn)選擇性破碎,但也沒能得到廣泛應(yīng)用, 沖擊破碎可實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。因在沖擊破碎開始的瞬間,顆粒內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波,迅速向四方傳播,并在內(nèi)部缺陷、裂紋和晶粒界面等處產(chǎn)生應(yīng)力集中,促使顆粒首先沿這些脆弱面破碎。像已有的沖擊式破碎機(jī),如反擊式破碎機(jī)和立軸沖擊式破碎機(jī)等,從物料破碎機(jī)理來看沖擊式破碎機(jī)是非常先進(jìn)和有發(fā)展前途的設(shè)備。但這種破碎機(jī)易損件壽命較低,一直是阻礙它快速發(fā)展的重要因素。 運(yùn)用選擇性破碎方法的研究成果,可建立新的工藝,制成各種規(guī)格尺寸破碎機(jī),可破碎極高強(qiáng)度的物料而沒有晶粒的過粉碎,從而達(dá)到在一個工作循環(huán)中,用最小的力和能耗量,得到很高的破碎比。 礦石的力學(xué)性能對物料破碎效果、破碎機(jī)零部件的磨損、強(qiáng)度和選擇破碎方法等有重要意義。也是破碎機(jī)選型和設(shè)計(jì)的主要考慮因素。如國內(nèi)某選廠,在引進(jìn)美國底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)時,沒能充分結(jié)合本廠礦石很硬或礦石含泥量太多,最后導(dǎo)致不能使用,不得不拆除這種破碎機(jī)。