破碎矿石的其他方法
破碎矿石的其他方法
目前的矿业工程中，矿料的粉碎方法基本上是机械破碎法占统治地位。因为矿料的破碎具有以下特点；(1)吨位巨大，即使是小选矿厂，每日也要破碎上百吨矿料，大选厂则每大要破碎数千吨至数万吨矿石。这就要求碎磨设备生产能力大。(2)矿料硬度大，对碎磨设备磨损严重，这就要求碎磨设备应当坚固耐用，工作可靠。(3)能耗高，材料消耗高，而处理的矿石又是价廉的矿料，因此，破碎成本低几乎成了选择破碎方法的一条决定因素，破碎成本低的破碎方法才具有生命力。机械破碎法之所以占了统治地位，就因为它的成本低。机械破碎法虽然具有能耗高，材料消耗高，产品特性不好等缺点．但它能满足矿料对破碎的要求，因此，目前及今后将仍是矿石破碎的主要方法。但这并不排斥人们继续研究其他新的破碎方法，目前研究的其他破碎方法大致有以下几类：
(1)电热照射法破碎。它的破碎原理是，岩矿在高频及超高频电磁场的作用下，易于吸收电磁能的矿物急剧受热，而其他矿物仅靠热传导得到热量。受热速度不同使矿物间产生温度应力，从而使原矿的强度降低1/2—3/4。美国曾在4—7MHz及25kw的线圈磁场下进行破碎铁熔岩的试验，前苏联留在0.5—50MHz从6—14kv的电容片下对花岗岩等进行研究。
(2)液电效应破碎。在液体内部进行高压和瞬时脉冲放电，放电区域内产生极高压力，可以将物体破碎，此种效应叫液电效应。此方法曾用作大块矿石的破碎试验，在65kw，45uF．25uH的放电电路内．破
碎花岗岩及石英等不合格大块，每1m3的能量消耗约为0．05—0．15kw．h 。此法也曾做过将100mm x 70mm ×50mm的页岩、碧玉铁质岩和角岩破碎到5mm以下的试验。
(3)超声波粉碎法。美国尤他大学对此做过研究，其原理是在破碎过程中施加一定的超声波，使矿粒产生共振，直接吸收超声波的能量，进而诱发裂纹。这种诱发的裂纹，对颗粒的破碎十分有效，能产生快速破碎及节能效果。这种粉碎方法与干式球磨相比，能产出粒度分布窄得多的产品，这一趋势在粗级别部分特别显著，产品中几乎没有什么粗颗粒出现，在细级别又可以避免过粉碎的产生。这种粉碎方法在颜料、高科技粉末、填料及陶瓷生产中有特殊的用途。
(4)热力破碎法。这种方法实际是热与机械力相结合，用热处理的方法使矿石变弱，然后用机械破碎它，从而提高破碎效果。另外，如果加热后又突然浸入水中进行水冷，会使矿块巾产生应力，降低矿石强度，从而改善矿石的可磨性。
(5)高压水射流粉碎法。该方法的原理是把现行的挤压粉碎改为颗粒内裂纹的应力扩张破碎，即利用射流高压水的压力从颗粒内部使内裂纹扩张而导致颗粒破碎。美国密苏里大学提山的方法实际是高压水射流破碎与机械力破碎相结合的新方法。
需要说明的是，上述这些研究大多属初期研究，或者成本高，或者只适于少量物料的粉碎。除上述外．过去还曾做过斯奈德减压破碎法，并且做到50t/h的规模，但最终因阀门的磨损问题解决不了而终止。近来—些研究在现有的破碎机械上附加振动也取得了较好的效
果．但其仍属于机械破碎法的范围。
资料整理：双金机械
多锤头破碎施工工艺
四、水泥混凝土碎石化施工方法 （一）水泥混凝土碎石化施工技术 碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效的方法。破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、最紧密的材料层，可以为热拌沥青混合料HMA罩面提供更高的结构强度。该破碎工艺施工简便迅速，综合造价较低，环保无污染。 （二）旧水泥混凝土路面碎石化改造技术的基本条件 1、出现大量的接缝缺陷，如：错台、翻浆和角隅破坏等导致超过20%的接缝需要修补； 2、超过20%的板出现开裂； 3、超过20%的路面已被修补或需要修补。 （三）破碎前的准备工作 1、在碎石化之前，应清除水泥混凝土路面（包括裂缝里面）的沥青修复材料，这些材料的存在会影响到破碎的效果以及路面结构的使用性能。 2、标记桥梁、涵洞等构造物和设施的具体位置。破碎前，结合设计图纸及业主单位提供的有关隐蔽构造物如：暗涵、地下管线等的情况进行调查，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。 3、如部分路段的水泥路面出现严重沉陷、唧浆等病害，多锤头破碎后应对出现弹簧、严重唧浆处采用级配碎石进行换填处理。 （四）碎石化技术设备
1、多锤头破碎机 水泥混凝土碎石化使用的机械多采用多锤头自动破碎机。该设备有双排双组锤头，每对锤提升高度可独立调节，多锤头自动破碎机具备一次全宽破碎2.5米的能力。 2、Z型钢轮压路机 Z型钢轮压路机为单钢轮振动压路机，钢轮外包Z型钢箍并通过螺栓固定在压实轮表面。振动压路机的最小不低于20t。该压路机主要用于多锤头破碎机破碎混凝土后的补充破碎并压实。 3、钢轮压路机 采用一般的钢轮振动压路机，施工中使用振动压实。该压路机用于在Z型压路机之后摊铺沥青混凝土之间破碎面的压实、平整。 （五）碎石化施工流程及技术要求 1、试验段 在正式破碎前应选取试验段进行试破碎，确定多锤头破碎机的锤头高度、速度等。现场监理工程师通过试坑检查确认后，进行正式破碎。 2、多锤头破碎机破碎施工 试验段经监理工程师检查确认后开始正式破碎，破碎机破碎时应从水泥混凝土路面高处向低处进行，破碎宽度应超过一个车道，破碎搭接宽度在15cm以上；以保证搭接部分的破碎质量。 3、碾压 水泥混凝土路面破碎完成后，应先清除杂物，并将松散的填缝材
(r)破碎理论研究现状及发展综述
河南科技2012.01下 79 本文，笔者在破碎理论的基础上指出了现代破碎理论的基础——岩石断裂损伤力学理论，并引入了分形技术，便于从物料的破碎本质上来研究破碎过程。 一、物料破碎方法 将物料破碎的方法有多种，通常采用机械法。物料的破碎作业一般是破碎机和粉磨机进行的，所以按照物料破碎的粗细程度，又划分为破碎和粉磨两个过程。在道路建设中，使用量最大的是各种不同粒度的碎石料，这些碎石料主要用作各种沥青混合料或水泥混凝土的集料，而大量的碎石料主要使用破碎、筛分机械设备及辅助机械设备组成一定的流程来生产。 二、破碎理论 破碎过程的能量消耗受诸多因素影响，比如，物料的物理机械性质、所采用的破碎方法等。要通过一个严密完整的数学解析式来求解破碎过程中所消耗的能量是很困难的，而用现有的破碎理论来解释物料破碎的实质也存在一定的局限性。现阶段的破碎理论主要有以下几种假说。 1.表面积假说。1867年，德国的学者P .R.V on Rittinger 在研究破碎生产的基础上，通过观察发现，物料粉碎后的表面积较粉碎前增加，且需要输入的粉碎也较多，依据这一现象，他提出了著名的面积学说，即破碎能耗与破碎时新生表面积成正比，或破碎单位质量物料的能耗，与新生的比表面积成正比，即 d A 1=r d s 。 （1）式（1）中，d A 1为颗粒体积变化时消耗的功，r 为常数，d s 为面积变化量。Rittinger 理论是一种理想的假说，主要是从破碎物料新生成的表面积的多少来推导能量消耗的，它忽略了被破碎物料的内部结构和物理机械性质，认为破碎功全都是用来克服新生表面物料原分子之间的内聚力。 2.体积假说。F.Kick(1874年)认为，外力粉碎物料所做的功，完全用于使物料发生变形,到了变形能达到物料的强度极限时，物料即被粉碎。在此基础上提出了著名的体积学说。即是在相同的技术条件下，将几何相似的同种物料，粉碎成几何形状也相似的产品时，所需的功与它们的体积或质量成正比，即 d A 2=k d v 。 （2）式（2）中，d A 2为颗粒体积变化时消耗的功，k 为常数，d v 为面积变化量。这一假说是在理想状况下进行的假设，是以弹性理论为作为基础的。假说只考虑了物料变形所消耗的能量，对物料的其他性质如表面形状、质地等没有做考虑。 3.裂缝假说。裂缝假说认为物料破碎实质是物料由于受到外力作用而先产生形变，当物体内部的形变能量积累到一定程度时，会在某些薄弱处产生裂缝，随着变形能量的集中，裂缝继续扩大而产生物料的破碎。 河南省第二公路工程有限公司 王尚炳河南省交通科学技术研究院有限公司 杨玉晶 破碎在整个过程中要经过三个阶段（破碎阶段、压裂阶段、压实阶段），对应体积变化为主的Kick 理论、开裂及裂纹扩展的Bond 理论和细粉碎过程的Rittinger 理论。可以这样理解：破碎所需要的功与裂缝成正比，而裂缝又与粒径大小(直径或边长)的平方根成反比。1957年Charls 综合以上三大理论，提出一个普遍公式： d E =－Cd x / x n 。 （3） 式（3）中，d E 为颗粒粒度减小d x 时所消耗的能量，d x 为颗粒粒度减小量，X 为颗粒粒度，C 为常数。 三、破碎理论研究的发展 自从1984年B.Man-delrot 成功地将分形理论应用在岩石理论上以来，分形技术在破碎理论研究方面得到了广泛应用。徐小荷等在对Rittinger 公式中面积与粒度的分形维次方互换后，得出破碎能耗与分形维D 的关系，邓跃红在修正Rittinger 表达式时推导出用颗粒表面分形维数D 将三大理论联系起来的表达式，即 d E =－Cd x / x 4－D 。 （4）式（4）中，D 为粉体颗粒表面分形维数；x 为颗粒粒度。谢和平提出并研究应用分形定性定量的解释和描述了岩石力学中过去只能近似描述或者难以描述的问题和现象。东南大学的杨威在分型维数的基础上指出集料破碎的小于4.75 mm 的细集料级配是一个稳定形态,不随原始粒径的大小而改变，而对于粗集料的破碎，破碎后的石料粒径含量则有一定的规律，这时的分形维数为最有可能取得的分形维数，故可根据可根据最大粒径的压碎情况估算其后各挡集料的破碎结果。 破碎理论研究现状及发展综述
三段一闭路破碎工艺流程解析
破碎和磨矿流程一、碎矿流程 一、确定碎矿流程的基本原则 碎矿的基本目的是使矿石、原料或燃料达到一定粒度的要求。在选矿中，碎矿的目的是：（1）供给棒磨、球磨、自磨等最合理的给矿粒度，或为自磨、砾磨提供合格的磨碎介质；（2）使粗粒嵌布矿物初步单体解离，以便用粗粒级的选别方法进行选矿，如重介质选、跳汰选、干式磁选和洗选等；（3）使高品位铁矿达到一定要求的粒度，以便直接进行冶炼等等。 不同的目的要求不同的粒度，因而碎矿流程有多种类型。（一）破碎段 破碎段是碎矿流程的最基本单元。破碎段数不同以及破碎机和筛子的组合不同，便有不同的碎矿流程。 破碎段是由筛分作业及筛上产物所进入的破碎作业所组成。个别的破碎段可以不包括筛分作业或同时包括两种筛分作业。 破碎段的基本形式有：如图3-1 所示，（ a）型为单一破碎作业的破碎段；（ b）为带有预先筛分作业的破碎段；（ c）为带有检查筛分作业的破碎段；（d）和（ e）均为带有预先筛分和检查筛分作业的破碎段，其区别仅在于前者是预先筛分和检查筛分在不同的筛子上进行，后者是在同一筛子上进行，所以（e）型可看成是（d）型的改变。因此，破碎段实际上只有四种形式。
二段以上的破碎流程是不同破碎段的形式的各种组合，故有许多可能的 方案。但是，合理的破碎流程，可以根据需要的破碎段数，以及应用预先筛分 和检查筛分的必要性等加以确定。 （二）破碎段数的确定 需要的破碎段数取决于原矿的最大粒度，要求的最终破碎产物粒度，以及各破碎段所能达到的破碎比，即取决于要求的总破碎比及各段破碎比。原矿中的最大粒度与矿石的赋存条件、矿山规模、采矿方法、原矿的运输装卸方式等有关。露天开采时，主要取决于矿山规模和装矿电铲的容积，一般500~1300 毫米。井下开采时，主要取决于矿山规模和采矿方法，一般为300~600 毫米。 破碎的最终产物粒度视破碎的目的而不同。如自磨机的给矿要求!%%& $%% 毫米，进行高炉冶炼的富铁矿的粒度分为500~1300 毫
选矿破碎理论及破碎设备概述
第２ １卷第１１期 ２ ０１２年１１月中 国 矿 业 ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｖ ｏｌ．２１，Ｎｏ．１１Ｎｏｖ． ２ ０１２选矿破碎理论及破碎设备概述 赵宇轩１，王银东２ （１．本溪钢铁（集团）矿业有限责任公司，辽宁本溪１１１７００； ２．中国中铁资源集团有限公司，北京１０００３９ ） 摘 要：本文首先介绍了破碎相关概念及破碎理论， 在此基础上，对选矿厂常见破碎设备进行详细阐述，包括颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机及辊式破碎机，并对近年来研究应用较多的新型破碎设备（水冲式圆锥破碎机、惯性圆锥破碎机及高压辊磨机）作了相关介绍；重点阐述了破碎设备的工作原理、优缺点以及改进方法，以为相关应用实践，可供相关企业参考和借鉴。 关键词：破碎理论；破碎机；新型破碎设备 中图分类号：ＴＤ４５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－４０５１（２０１２）１１－０１０３－ ０３Ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＺＨＡＯ Ｙｕ－ｘｕａｎ１，ＷＡＮＧ Ｙｉｎ－ｄｏｎｇ ２ （１．Ｂｅｎｘｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｎｘｉ １１１７００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｇｒｏｕｐ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｆｉｒｓｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ ｔｈｅｃｏｍｍｏｎ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ，ｃｏｎｅ ｃｒｕｓｈｅｒ，ｉｍｐａｔ ｃｒｕｓｈｅｒ ａｎｄ ｒｏｌｌｅｒ ｐｒｅｓｓｅｒ，ａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ．Ａｌｓｏ，ｎｅｗ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｗａｔｅｒ－ｊｅｔ ｃｒｕｓｈｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｉｎｅｒｔｉａ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｏｌｌｅｒ ｍｉｌｌ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ．Ｅｍｐｈａｓｉｓ ｉｓ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｉｔｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，ｓｏ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｃｅｒｔａｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ；ｃｒｕｓｈｅｒ；ｎｅｗ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ收稿日期：２０１２－０６－ ２２ 选矿设备与选矿工艺技术的发展是同步的， 选矿设备水平不仅是选矿工艺水平的体现，也直接影响着生产过程、 产品质量和综合经济效益，因此国内外非常重视选矿设备的开发和应用。破碎作业是选矿工艺的首道工序，为磨矿作业提供适宜粒度物料。由于磨矿作业电耗占选矿厂总电耗的５０％左右，成本比重大，因此研究“多碎少磨”，以更精细的破碎作业为磨矿环节提供更细物料，实现磨矿效率提升，节 省运营费用， 成为近年来的研究热点［１］ 。这部分的研究，不仅包括对破碎理论本身的研究，还包括对破碎设备的研发和改进。本文即阐述破碎相关理论，并在此基础上对破碎设备进行综述，以为相关研究应用者提供参考。１ 概述 １．１ 破碎比 国内外一致认为，降低最终破碎产品的粒度是 破碎作业增产、 节能、降耗的重要用途，国内将这一思想归纳为“多碎少磨”。破碎作业的作用主要体现在以下几方面：①满足分选机械对入选物料最大入选粒度的要求；②满足有用矿物与脉石的解离要求；③满足用户对选后产品粒度的要求。 开采的大块矿石，一般需经粗碎、中碎和细碎来达到上述要求。每段破碎都会产生一个破碎比，破碎比即常用物料破碎前的平均粒度Ｄ与其破碎后的平均粒度ｄ之比： ｉ＝Ｄ／ｄ式中：ｉ为破碎比，一般ｉ＝３～３０。 破碎比的大小与所选用的破碎机械和破碎的矿石性质有关。破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的综合。对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，适宜采用产
报废汽车整车拆解作业与整车破碎工艺流程
拆解工艺流程 定位作业拆解的一般工艺流程是：登记验收、外部情况检视、预处理（放净油料、先拆易燃易爆零部件）、总体拆卸、拆解各总成的组合件和零部件及检验分类。报废汽车的解体应按照由表及里、由附件到主机，并遵循先由整车拆成总成，再由总成拆成部件，最后由部件拆成零件的原则进行。 一、乘用汽车总体拆解对前置后驱动结构的车型，其基本拆解程序如下：发动机，变速器离合器，传动轴， 驱动桥，悬架，制定系统，转向系统及车身。 二、常见连接的拆解 （一）螺纹连接的拆解 工作量约占50%~60%。最困难的是拧松锈蚀的螺钉和螺母。在这种情况下，一般可采用下列 方法。 1、非破坏性拆解在螺钉和螺母上注上些汽油、机油或松动剂，待浸泡一段时间后，用铁锤 沿四周轻轻敲击，使之松动，然后拧出；用乙每氧火焰将螺母加热，然后 迅速将螺母拧出；先将螺钉或螺母用力旋进1/4 圈左右，再旋出。 2、破坏性拆解用手锯将螺钉连螺母锯断；用錾子錾松或錾掉螺母及螺栓；用钻头在螺栓 头部中心钻孔，钻头的直径等于螺杆的直径，这样可使螺钉头脱落，而螺栓连螺母则用 冲子冲去；用乙每氧火焰割去螺钉的头部，并把螺栓连螺母从孔内冲出。 （二）螺钉组连接件的拆解在同一平面或同一总成的某一部位上有若干个螺钉和螺栓连接时，在拆解中应注意，先将各螺钉按规定顺序拧松一遍（一般为1~2 圈）。如无顺序要求，应按先 四周、后中间或按对角线的顺序拧松一些，然后按顺序分层次匀称地进行拆解，以免造成零 件变形、损坏或力量集中在最后一个螺钉上而导致拆解困难。首先，拆卸难拆部位的螺钉； 对外表不易观察的螺钉，要仔细检查，不能疏漏。在拆去悬臂部件的螺钉时，最上部的螺钉 应最后取出，以防造成事故。 （三）拆断螺杆的拆解如折断螺杆高出连接零件表面时，可将高出部分锉成方形焊上一个螺母将其拧出；如折断螺杆在连接零件体内，可在螺杆头部钻一个小孔，在孔内攻反扣螺纹，用丝 锥或反扣螺栓拧出，或将淬火多棱锥钢棒打入钻孔内拧出。 （四）销、铆钉和点焊零部件的拆解销钉在拆解时，可用冲子冲击。对于用冲子无法冲击的销钉，只要直接在销孔附近将被连接的铰链加热就可以取出。当上述方法失效时，只能在销钉上 钻孔，所有钻头的尺寸比销钉直径小~1mm即可。对于拆解铆钉连接的零件，可用扁尖錾子 将铆钉头錾去，尤其对拆解用空心柱铆钉连接的零件十分有效。当錾去铆钉头比较困难时， 也可用钻头先钻孔，再铲去。用点焊连接的零件，在拆解时，可用手电钻将原焊点钻穿，或 用扁錾将焊点錾开。 （五）过盈配合连接杆的拆解汽车上有很多过盈配合连接，如气门导管与缸盖承孔之间连接，汽缸套与缸体承孔间的连接，轴承件的连接等，拆解时，一般采用拉（压）法，如果包容件材料 的热膨胀性好于被包容件，也可用温差法。
岩石理论
?第2章岩石理论 ?岩石是工程机械的施工对象之一，研究影响岩石破碎的因素，找出破碎岩石的规律， 对提高凿岩、破碎机械作业效率，优化作业过程具有重要意义。 ?岩石的破碎方法有:机械破碎、爆炸破碎、水射流破碎等，但国内外使用最多的是机 械破碎。 ?按机械破碎作用的性质不同，破岩方法可分为机械回转钻进破岩、机械冲击钻进破 岩以及冲击回转钻进破岩等。 ? 2.1.1 岩石的分类 ?岩石按其成因可分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩。 ?岩石按矿物组成可分为：单矿物岩，如岩盐、石膏，无水石膏、灰岩、白云岩等； 多矿物岩石，如各种岩浆岩。 ?岩浆岩是由硬度较高的矿物组成的，其硬度与强度都较高；沉积岩是由强度较低的 矿物组成的，其硬度与强度也较低。 ?岩石的结构主要是指晶体结构和胶结物的结构 ? 2.1.2 岩石的可钻性分级 ?使用便携式岩石凿测器测定岩石的凿碎比能和凿480次后钎刃磨钝的宽度，将岩石 分7级: ?岩石的可钻性 ?岩石的可钻性是决定钻进效率的基本因素，它反映了钻进时岩石破碎的难易程度。 ?岩石可钻性及其分级在钻探生产中极为重要。 ?它是合理选择钻进方法、钻头结构及钻进规程参数的依据，同时也是考核机械生产 效率的根据。 ?§2.2 岩石物理机械性质 ? 2.2.1 岩石强度 ?（一）岩石强度的概念 ?作用于岩石上的外载荷增大到一定程度时，岩石就会发生破坏。破坏时岩石所能承 受的最大载荷称为极限载荷，单位面积上的极限载荷称为极限强度，简称为岩石的强度。 ?根据受力条件不同，岩石的强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度 等； ?根据应力状态，岩石的强度可分为单向应力状态下的强度、两向和三向应力状态下 的强度； ?岩石强度 ? 2.2.2 岩石硬度 ? 2.2.2 岩石硬度 ?（一）岩石硬度的概念 ?岩石硬度定义为岩石表面抵抗硬物局部压人的能力。 ?岩石的硬度与抗压强度的关系：二者有着密切的联系，但又有区别，岩石抗压强度 是岩石整体破碎时的阻力；而岩石的硬度是硬物局部压人岩石表面的阻力，是岩石表面抗破碎的能力。 ? 2.2.3 岩石的弹性、塑性和脆性 ?（一）岩石弹性、塑性和脆性的概念 ?在外力作用下，岩石会发生变形，随着载荷不断增加，变形也不断发展，最终 导致岩石破坏。
动静复合加载下岩石破碎理论
动静组合加载下刀具破岩的力学模型 张化民1，于好善2，陈礼仪1宋刚2 （1.成都理工大学环境与土木工程学院成都610059；2.中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊 065000） 【摘要】：基于初始弹性和动静荷分工的假设，将动静复合加载下坚硬完整的脆性岩石的破碎过程分为弹性、损伤和断裂三阶段，综合运用弹性力学、岩石力学、损伤力学和断裂力学进行分析。由集中力作用下弹性半空间的应力场和单元体的剪切破坏，得出了岩石损伤的裂纹源和其曲线扩展路径；选定Ⅰ型Ⅱ型裂纹作为动载冲击作用下压剪裂纹的扩展模式。提出了以冲击能（次数）来定义损伤度的方法。以相邻破碎坑的侧向裂纹扩展贯通作为岩石破碎的终点。本力学模型可以用于动静复合加载破碎岩石的系统仿真、数值模拟和机具设计。 【关键词】：动静载荷;岩石破碎;裂纹源。 【中图分类号】：P634.1 【文献标识码】：【文章编号】 Mechanical analysis of rock fragmentation under combined dynamic and static loading ZHANG HUAMIN1 YU HAOSHAN2 CHEN LIYI1 (1.Chengdu University of technology Chengdu 610059 2. Exploration seismology technology institute of Chinese geological sciences academy langfang 065000) Abstract:Based on the initial elastic and divisions of work by static and dynamic loads, the action under complex of static and dynamic loading hard and complete brittle rock crushing process is divided into three stages: elasticity, damage and fracture. The integrated use of elastic mechanics, rock mechanics, damage mechanics and fracture mechanics analysis. The concentrated force under the action of elastic half space of the stress and the shear failure element, it is
破碎工艺设计
破碎工艺设计 一、选矿厂工作制度和设备作业率 所谓作业率是指各车间设备全年运转小时数和全年小时数（365×24）的比值。破碎车间可采用间断工作制。磨矿和选别车间（主厂房）则采用连续工作制，一天三班，每班八小时。精矿脱水车间试主厂房而定。 二、处理量的计算 破碎车间和主厂房指的是年或日处理原矿量，精矿脱水车间指的是年或日处理精矿量。其中，主厂房的年或日处理量为选矿厂规模。 三、破碎流程的类型 破碎流程包括破碎作业和筛分作业，其中破碎作业又分为预先筛分和检查筛分（必要时包括洗矿作业）。破碎和筛分组合起来，一段破有五种形式（28页）（配套书籍为中南大学出版的矿物加工工程设计）。二段破可能的组成有25种，三段破可能的组成有125种。而常用的破碎流程有以下四种（29页）。 四、破碎流程的选择 破碎流程的选择主要有以下五个方面决定：破碎段数、预先筛分的必要性、检查筛分的必要性、洗矿必要性、手选必要性。 1、破碎段数的确定。破碎段数主要取决于总破碎比，即原矿最大粒度除以破碎最终产物最大粒度。（最大粒度在工程上是指0.95的矿量通过某一筛孔时的筛孔尺寸）。其中，原矿的最大粒度是确定的，而破碎最终产物的最大粒度是根据选矿厂规模、磨矿细度和选别工艺要求决定的。为降低磨矿电耗，要尽可能减小破碎最终产物粒度。目前，磨矿最适宜的给矿粒度为（以下单位都为毫米）：球磨机10-20；棒磨机开路时为15-20，含泥水较多时，可增大到20-25；砾磨机需要时，为40-100；自磨机一般为200-350。假设最大总破碎比为140，根据总破碎比=各段破碎比的乘积，以此来确定选用几段破碎。（各种破碎机的破碎比范围31页） 2、预先筛分的必要性。预先筛分是指矿石进入破碎机之前的筛分作业。目的是：预先晒出给矿中的细粒物料，防止矿石过粉碎，减少进入破碎机的矿石量，从而提高破碎机处理量。现实中主要根据所需破碎矿石中细粒的含量，水的含量，泥的含量，以及经验来确定的。（各种破碎机破碎产物粒度特性曲线见书32页），预先筛分的筛孔尺寸应在本段破碎机的排
破碎机大修方法(试题学习)
破碎机大修方法 一、破碎机大修工艺规程 1.目的 保证破碎机的修理质量，确保设备修理执行工艺规程。 2.适用范围 本规程适用于破碎机的大修过程。 3.内容 ⑴设备入厂： ⑵外部清理： 设备在解体前，应进行外部清理，用水清洗前，应将各裸露结合面用护板挡好，将运输过程中拆除的油、水管接头堵好。冲洗设备时，应自上而小进行，冲洗后进行表面清理并初步除锈。 ⑶解体： ①设备解体时，应严格按照煤炭工业部制订的《煤矿机电修用技术标准》，煤炭工业部制订的《煤矿机厂安全技术操作规程》，以及设备拆卸工艺步骤进行。 ②拆卸轴承、齿轮等配合体时，原则上不能用锤击打，必须用棍撬、扒子或压力机进行拆除，确需用锤击打时，应垫铜棒或头。 ③对形状、规格相同、但无互换性的传动件，配合件及对接件有稳定位件应做好标记。 ④拆卸液压原件，油管等部位时，应将接头处堵好，以防脏物进入〈泵、马达在未进行试验检查前，不可分解拆卸〉。 ⑤拆卸过程中，尽量避免损坏零件，确需破坏时，应保护邻近零部件。 4.部件清洗： ⑴对机械传动件，轴承等应在有隔离层的油槽中用喷机或毛刷处理。 ⑵箱体类和其它部分只进行表面清理和除锈处理。 5.检验鉴定： ⑴检查箱体类、变形、开焊断裂情况。 ⑵检查破碎轴磨损情况。 ⑶检查连接件和紧固件损坏情况。 ⑷检查轴承有无滚珠脱落、划伤、麻点、锈蚀、及磨损情况。 ⑸检查破碎齿有无断齿、裂纹、点蚀剥落等现象，并测量磨损情况。 ⑹检验合格件，应妥善保管，以防受损及锈蚀。鉴定后应及时呈报配件，自制件，修复件计划表。 6.自制和修复 ⑴自制和修复，应严格按照图纸、工艺或技术人员所定的要求进行 施工，若在施工中发现问题出现偏差，应及时向技术人员或调度反映。 ⑵自制修复件完成后，应由检查员检查后方可投入使用。 ⑶对需要材料代用或零件进行改造的，必须有委托单位技术部门批准方可实施。 7.部件组装 ⑴部件装配必须按照装配工艺进行，对装配工艺任何人不得更改。如确有更改的需要，必须经有关部门批准。 ⑵组装前，操作者必级熟悉设备技术文件和有关技术材料，了解其结构、性能和装配数据。
详解破碎过程中的三种能耗计算方式
详解破碎过程中的三种能耗计算方式 分享到： 0 添加时间： 2012-03-21 破碎及粉碎理论是研究影响物料在破碎机内破碎过程中能量消耗的因素，并帮助确定外力破碎物料时所做的功的学说。 在选矿厂中，有40％～60％的动力消耗是作用在破碎和磨碎作业当中的，这也是为什么我们研究破碎中动力消耗的原因。 破碎物料块所消耗的功有两方面的作用，一部分是促进被破碎的物料变形，并以热的形式散失在周围空间；另一部分则变成固体的自由表面能，用于物料新表面的形成。 破碎过程的能量消耗瘦很多因素的影响，比如矿石的物理机械性质、矿石的形状、尺寸和湿度，还有破碎方法的选择等。 目前还没有一种完整系统的破碎及粉碎理论，常用的有以下三种： 1、面积假说 该学说主要的观点是：破碎过程是以减小物料颗粒尺寸为目的的，但是物料在整个破碎过程的表面积却在不断增加。以此判断，物料破碎时，外力所做的功大多是用于产生物料的新表面，所以认定破碎功耗与破碎过程中物料新生成表面的面积成正比，或破碎过程所消耗的功dA1与物料的新生表面积增量dS成正比。即： dA1＝K1 dS (1-3-5) 式中K1 —比例系数。 假设物料块的形状为立方体，边长为D，如顺着一个面把它破碎开，则新生成表面的面积为S=D2，式（1-3-5）可写为； dA1＝K1 dS=K1 dD2＝2K1DdD 破碎Q 立方米物料时所作的单元功为：
设原矿和破碎产物的平均直径为Dpj和dpj。将式（1-3-6）积分，即得破碎Q立方米物料时所需要的功。 由式可知，当原矿的平均直径Dpj一定时，破碎功与破碎比减1之值成正比；如原矿的平均直径不同而破碎比相同，则破碎功与原矿的平均直径成反比。 实践证明，当破碎比一定时，原矿粒度越小，破碎所需的能量越大。 面积假说只能近似地计算破碎比很大时的破碎总功耗，由于它只考虑了生成新表面所需的功，所以该学说常用在磨矿机的磨矿中。 2、体积假说 该学说是由俄国学者吉尔皮切夫与德国学者基克（kick）共同提出的。体积假说认为：将几何形状相似的同类物料破碎成几何形状也相似的产品时，其破碎功耗与被破碎物料块的体积或质量成正比，或破碎过程所消耗的功dA2与破碎物料块的变形体积的微量dV成正比。即： dA2＝K2dV＝K2dD3＝3K2D2dD （1-2-5） 式中：K2—比例系数。 破碎Q 立方米物料时的单元功： 破碎Q立方米物料所需之功： 由式可见，根据体积假说，破碎功只与破碎比有关。 体积假说只能近似地计算粗碎和中碎的破碎总功耗，因为它只考虑了变形。 3、裂缝假说
破碎理论的几种基本学说
世上无难事，只要肯攀登 破碎理论的几种基本学说 破碎理论的研究，主要集中到破碎所消耗的功与被破碎物料的特性之间的关系上。在选矿厂中，电能绝大部分用于破碎和磨矿作业。为深入理解破碎与磨碎矿石的过程，评价破碎与磨碎工艺和机械的效率，以寻找有效的破碎和磨碎方法，人们提出过许多有关破碎和磨碎过程中功耗的“理论”和假说。目前 较为流行的有：面积说、体积说和裂缝说。 1.面积说1867 年P.R.Rittinger 提出，破碎时所消耗的能量与破碎过程中物料所产生的表面积成正比。面积说可用公式2-4 表示：（2-4）式中A1——破碎所消耗的功；K1——常数；DK——物料破碎后的平均尺寸；Do——物料破碎前的平均尺寸。破碎比， 则公式2-4 可写成：（2-5）物料的平均直径用调和平均直径的方法求得。由公式2-5 可见，破碎物料时的能量消耗正比于破碎比，反比于给矿粒度。在同 一破碎比条件下，功耗与粒度成反比。面积说认为破碎时所消耗的能量都变为表面能，它又假定全部功耗都克服物料的内聚力，只考虑物料破碎过程中晶格面裂开的分离功，而未考虑变形功，所以是不完善的。 2.体积说1874 年F.Kick 提出，把物料破碎成几何形状相似的小粒，所需功耗与该物料的体积或重量成正比。这一学说是根据分析物料受挤压时发生的变形得出的。外力作用于物料时，物料产生内应力的反作用随外力的增加而增大。当内应力增加到物料强度极限时，物料即被破坏达到破碎。体积说的数学式为：（2-6）物料粒度的大小用几何平均直径计算。体积说考虑了物料受到压力产生变形所耗的功，即考虑了克服内聚力所需的功。但岩石的抗弯强度极限和抗拉强度极差颇远，不能单纯考虑抗压强度极限。3.裂缝说1950 年F.C.Bond 等提出，矿石在压力作用下，先产生变形。积累一定的变形功后，产生裂缝，最后破碎。破碎所需的功与裂缝成正比，而裂缝又和粒子的大小（直径或边长）平方根成
破碎理论及破碎机的研究现状与展望_高强
破碎理论及破碎机的研究现状与展望＊ 高强1,张建华2 (1.天津渤海职业技术学院机电工程系,天津 300402;2.河北工业大学机械工程学院,天津 300130) 摘要:破碎机是物料破碎的主要设备,被广泛应用于冶金、矿山、建材、筑路、化学和硅酸盐行业中。文中针对破碎理论及各式破碎机的研究现状进行了分析和总结,并针对目前存在的问题,提出了破碎理论及破碎机的发展方向。 关键词:破碎机;破碎理论;展望 中图分类号:T D451 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2009)10-0072-04 利用外力将大颗粒变成小颗粒物料的过程称为物料破碎, 其使用的相应设备称为破碎机。破碎机被广泛用于冶金、矿山、 煤炭、水利、建筑、建材、环保和化工等行业,据资料的统计分 析,在大型选矿厂,用于破碎粉磨的生产费用通常占全部费用 的50%以上,其投资约为选矿厂投资的50%～60%[1],由此可 看出,其在相应生产工艺中起着极其重要的作用,更为重要的 是,破碎过程还决定着后续工艺能否有效能进行。 随着我国经济的高速发展,这些行业每年所需经过碎磨工 艺处理的物料呈现几何级数增加,物料碎磨的作业日益显示其重 要性。影响破碎过程的因素有很多,都与破碎设备性能相关联。因 此,设备性能的优劣将极大地影响到工作效率和能耗的高低。基 于设备的节能降耗,提高碎磨设备工作效率,不断优化碎磨作业, 从而提高相关工业部门的经济效益,深入研究破碎理论并研制开 发新型、高效、节能和环保的现代碎磨设备具有非常重要的现实 意义[2-6]。文中对破碎理论及破碎机的研究现状进行了分析,并 针对目前存在的问题提出了破碎机的发展方向。 1 破碎理论和破碎机的研究现状 1.1 破碎理论的研究现状 针对破碎作业,许多学者试图采用定量分析的方法,建立 破碎理论假设,揭示能量消耗与物料粉碎状态之间的内在联 系。在破碎理论的研究上,主要有三大粉碎功耗学说[7]及在三 大学说的基础上发展起来的相关学说[3]。 (1)面积学说。 V o nR i t t i n g e r PR于1867年提出了著名的面积学说,认为 外力破碎物体所做之功将转化为新生表面积上的表面能,故粉 碎能耗与粉碎时新生表面积成正比,即粉碎单位质量物料的能 耗与新生的比表面积成正比,如式(1)所示: d A 1 =γd S(1) 式中:d A 1———生成新表面积d S所需的功; γ———比例系数。 破碎质量为Q的矿石所需的功为: d A 1 =γQ δk 2 D3 d(k 1 D2)(2) 考虑到给矿和破碎产物为混合粒群,采用平均直径进行计 算,积分后得: A 1 =K 1 Q[ 1 D p - 1 D o ](3) 式中:K 1 = 2γk1 δk 2 ; D p,D o———破碎产物的平均直径和给矿的平均直径。 田中达夫于1954年根据极限表面理论,即当粉碎颗粒达到 一定细度时,颗粒会出现微塑性变形,颗粒会发生锻焊或焊合 作用而相互聚合长大,使颗粒变粗,把该细度范围称作粉碎极 限,提出了有界粉碎能耗理论,如式(4)所示: A= 1 K T l n s∞-s o s∞s (4) 式中:K T ———比例系数; s∞,s o,s———极限比表面积,给料的比表面积,产物的比表面积。 Π.A.列宾杰尔于1962年发现石英粉碎后,不仅存在极限 比表面积,也存在塑性变形,且机械的活化作用使石英无定形 化。提出了粉碎石英所需能量的关系式: ηΔε=( e c αF )l n( s s o )+ e c αF +(βl+σ)s∞(5) 式中:η———机械效率; Δε———输入粉碎机的有用能量; e———比弹性变形能; c———比例系数; αF———粉体形状系数; β———比塑性变形能; l———无定形层的厚度; σ———比表面自由能。 u r a l G a sE n g i n e e r i n g,C h i n aU n i v e r s i t yo fP e t r o l e u m(B e i j i n g C a m p u s),B e i j i n g102249,C h i n a) A b s t r a c t:Ak i n d o f n e wt y p e dh i g h p r e c i s i o n l e n g t hc o n t r o l s y s t e m o f e m b o s s i n gm a c h i n ew a s i n t r o d u c e d.T h i s d e v i c eu s e s t h es e r i a l c o m m u n i c a t i o n s y s t e m c o n s t i t u t e db y t h e p r o g r a m m a b l e c o n t r o l l e r a n dt h et o u c h i n gs c r e e nt ol e t t h ed a t ac o l l e c t e db y c o d e r b e d i s p l a y e d i n t h e t o u c h i n g s c r e e n.U s i n gt h e s e r v o-m o t o r t oc o n t r o l t h et r a v e l i n gl e n g t h o f t h ee m b o s s i n gm a c h i n et h u s e f f e c t i v e l yl o w e r e dt h ef a i l u r er a t eo fm o t o ra n d e n h a n c e dt h e e c o n o m i c b e n e f i t a n d c o m p e t i t i v e s t r e n g t h o f e n t e r p r i s e s. K e yw o r d s:h o t p r e s s i n g m a c h i n e;P L C;t o u c h i n gs c r e e n F i g7T a b0R e f4“J i x i e S h e j i”8773 第26卷第10期2009年10月 机 械 设 计 J O U R N A LO FM A C H I N ED E S I G N V o l.26 N o.10 O c t. 2009 ＊收稿日期:2009-06-23;修订日期:2009-07-29 作者简介:高强(1963-),男,天津人,副教授,学士,主要从事机电一体化教学和研究工作,发表论文4篇。
破碎工艺技术
第二章破碎工艺技术 第一节碎矿和磨矿的工艺特征 破碎物料是经常可以看到的现象，但选矿厂中的破碎工作必须分析以下事项，才能了解它的目的和工艺特点。 一、解离度和过粉碎 矿相鉴定的结果说明，绝大多数矿石中的有用矿物和脉石，都是紧密连生在一起的。如果不先将它们解离，任何选矿方法都不能富集它们。矿石破碎后，由于粒度变细了，并且不同矿物之间的交界面裂开了，本来连生在一起的各种矿物就有一定程度的分离。在破碎细了的矿石中，有些粒子只含一种矿物，叫单体解离粒；另外一些粒子还是几种矿物连生着的，叫连生粒。某矿物的解离度，就是该矿物的单体解离粒颗数，与含该矿物的连 生粒颗数及该矿物的单体解离粒颗数之和的比值，用百分率表示。选矿产物的检验指出，精矿品位低，尾矿品位高和中矿产率大，往往是解离度不够造成的。因此，碎矿和磨矿是选别前不可少的作业，它为选别作业准备有用矿物的解离度充分大的入选物料。就矿物的组织看，除了少数极粗粒嵌布的矿石，仅用碎矿即获得相当多的单体解离粒而外，一般都必须经过磨矿，才能得到充分高的解离度。碎矿的作用通常是为磨矿准备给料，磨矿是达到充分解离的最后工序。 磨矿产物过于粗，由于解离还不充分，选出的精矿品位及回收率都差。过细了也没有必要，甚而造成危害，因为破碎矿右会发生难以选别的微细粒子。如果这种微粒较多，使生产不利，那就是矿石被过度地粉碎了。过粉碎的危害是：难以控制的微细粒子多，精矿品位和回收率都差，机器的磨损增大，设备的处理能力降低，破碎矿石的无益的功率消耗增多。过粉碎的发生以磨矿过程为严重，但从碎矿起已有出现。因此，在开始破碎矿石时，就应当防止过粉碎，遵守“不作不必要的破碎”规则。处理脆性矿石的钨、锡矿重力选矿厂，更须重视此问题。发生过粉碎的原因，通常是： 1、磨细度超过最佳粒度。 2、所用设备与矿石性质不适应，易将它泥化。 3、操作条件不好。 4、碎矿与磨矿流程不合理。 对每一具体情况，须作全面考查，才能找准发生过粉碎的原因。 二、破碎比和分阶段破碎 在碎矿和磨矿过程中，原物料的粒度变细了。破碎比就是原物料粒度与产物粒度的比值，它表示经过破碎后，原物料的粒度减小的倍数。由于碎矿机和磨矿机的功率消耗与生产率都和破碎比有关，所以它是衡量碎矿和磨矿过程的数量指标。 破碎比的计算法有以下几种，各有一定的用途： 1、用物料在破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度的比值来确定。 式中i———破碎比； ———破碎前物料的最大块直径，毫米； ———破碎后物料的最大块直径，毫米。 最大块直径可由筛上累积重量百分率曲线找出。曲线中与5%或20%相对应的粒度
纸面石膏板生产工艺标准技术-破碎和研磨
第六章 破碎和研磨 粉碎和筛分 1.介绍 许多石膏工厂利用脱硫石膏提供一个合适大小的煅烧平台,仍有 一些石膏工厂提供天然石膏的大小,这样它必须破碎,才能进入下一步处理。 粉碎是指通过施加物理力将任何物质分解成更小的碎片。破碎和研磨是粉碎的形式 选矿是一个术语，适用于通过去除材料的一些杂质来提高其质量，通常是通过物理方法而不是化学方法，虽然化学方法经常用来辅助物理方法。 2.目标 我们的主要粉碎目标是用最少的能源消耗和最少的极细粉尘，将石膏石膏矿粉碎后送去煅烧或出售所需的大小。另一个目标是粉碎石膏，例如在管磨中，改变其一些物理性质。 我们的选矿目标是将废石膏以最低的成本和最低的损失，将矿物石膏提高到轧机的质量。更有利可图的目标有时可能是生产可销售的“废物”，例如用于水泥石的低级石膏。 3. 愿景
处理的材料尺寸范围很广。有的采石场最大的石块可达2米长，重达5吨，而典型的煅烧炉用料平均颗粒大小为0.05至0.1毫米，重约0.001毫克。显然，粉碎设备的范围必须适应这些极端之间的巨大物理差异。 4.原理 4.1 粉碎主要依靠四个基本原则: ?压缩对岩石施加压力，直到它像胡桃夹子一样破碎。颚 式破碎机是一种典型的以这种方式工作的机器。 ?张力用楔子或凿子把岩石撬开。冲压式地下破碎机就是 根据这一原理工作的。 ?冲击用锤子敲打岩石。锤磨机在转子上使用大量的锤来 完成这一工作。 ?磨损用砂纸擦去材料的表面。该原理适用于磨粉机、磨 石机和细磨管机。 在实践中，一些机器结合了这四个原则。此外，应用的原则在很大程度上取决于要破碎的碎片的大小。凿子式的作用对于大的块状物很好，但对于小的块状物就不实用了;同样，大颗粒的磨损是不切实际的，但对小颗粒却非常有效，这些小颗粒可以在湍流中相互磨损。 4.2 筛分 依赖于广泛的原则，但我们在石膏行业关注的两个是: ?重力石膏比它的许多杂质都轻。这一原理在许多工厂 中得到了应用。
破碎的物理学原理与工艺流程
破碎的物理学原理与工艺流程 破碎物理学原理 粉碎物理学是在传统的粉碎原理———岩石的机械力学基础上发展起来的，视野更加开阔，对生产的指导意义更加突出。在传统的粉碎原理中，岩石的机械力学主要考虑两个方面：一是岩矿的物理性质（岩石的结构和构造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎胀性）与其被粉碎的难易程度的关系；二是岩矿在外力作用下，因其性质和载荷大小、速度的不同，发生弹性形变和塑性形变直至粉碎的相关规律。粉碎物理学则大大地扩大了其研究的范围，也更逼近于粉碎的实际过程。主要方面有：单颗粒粉碎与料层粉碎，选择性破碎，粉碎极限等。 1.单颗粒粉碎 单颗粒粉碎是粉碎技术的基础。1920年格里菲思提出了强度理论。在理想情况下，如果施加的外力未超过物体的应变极限，则物体又会恢复原状而未被破碎，但由于固体物料内部存在着许多细微裂纹，将引起应力集中，致使裂纹扩展。这一理论一直统治着固体单颗粒粉碎机理的研究。 舒纳特于20世纪80 年代中期，归纳了应力状态与颗粒的关系，如图1-9所示，并指出，有关材料特性可分为两类：第一类是作为反抗粉碎阻力参数，第二类是应力所产生的结果参数。这两类参数不是从熟悉的材料特性（如弹性模数、抗拉强度、硬度等）引导出来的，它们包括有： （1）阻力参数：颗粒强度、断裂能、破碎概率、单面表面的反作用力、被破碎块的组分、磨碎阻力。（2）结果参数：破裂函数（破碎产物的粒度分布）、表面积的增大、能量效率；材料特性与被粉碎
物料结构及载荷条件———物料种类、产地和预处理方法；颗粒强度、形状、颗粒的均匀性；载荷强度、载荷速度、载荷次数、施加载荷的工具形状和硬度、湿度等。 舒纳特等人对此进行了较全面的研究，推进了单颗粒粉碎理论的发展。 2.料层粉碎 料层粉碎有别于单颗粒粉碎。单颗粒粉碎是指粒子受到应力作用及发生粉碎事件是各自独立进行的，即不存在粒子间的相互作用。而料层粉碎是指大量的颗粒相互聚集，彼此接触所形成的粒子群受到应力作用而发生的粉碎现象，即存在粒子间的相互作用。 料层粉碎与单颗粒粉碎物料数量的界限，依据阿齐兹（Aziz）的研究，体积中的固体容积百分率为10%时，则表现为单颗粒粉碎行为，超过45% 则为料层粉碎行为，依据舒纳特等人的研究，在容器内进行料层粉碎应消除器壁效应的影响，当物料中最大颗粒粒径为D max ，容器直径为D，料层高度为h时，必须满足下列条件： D/D max >10;h/D max >6;h/D<1/3 依据李去龙的研究，只有料层厚度大于6时才符合料层粉碎的定律。 3.粉碎极限 随着矿物加工工业向精细化方向发展，对于产品粒度的要求在一些工业部门已达到微粒和超微粒的粒度范围。到底机械粉碎方式能达到多细，近几年一些学者提出了粉碎极限的问题，这也属粉碎物理学的一个新领域。 众所周知，能够独立存在并保持原物质性质（化学性质）的最小微粒是分子。因此，我们能够将某固体物质（如某矿物）分割成的最小颗粒极限粒度是该物质分子的大小。 用机械方法缩小颗粒的粒度，假设达到了粒子粒度的终点，则称之为粉碎的极限粒度。这个极限粒度的大小决定于该矿物的晶体晶格结构和结构阻力。根据计算，石英的粒度大约在10A~10A （0.001um~0.01um）范围以下，按表面积计算，超过了6*106 cm2 /cm3 ~6*103 cm7 /cm3的范围。高登（Gaudin）的计算，石英的单位晶体的值为0.0005um。这些值，应该说是限定的粉碎绝对极限粒度。由于现代粉碎手段的限制，至今人们还不可能获得达到粉碎极限粒度的产品，而只能获得10 倍甚至100 倍于它的粒度，如1um~0.1um，已是很困难的了。如磨矿，有人将磨矿时间延长到100h 以上，所获得的产品细度降低不大，甚至于某些矿物随着磨矿时间的延长，产品粒度反而变粗。 因此，这里存在着一个粉碎实际极限粒度。依据一些学者的研究，其原因在于： （1）现有的任何一种粉碎设备，由于其性能本身的限制，其破碎（磨碎）比是一定的，因此，要使其超出粉碎实际极限是困难的。 （2）任何现有的粉碎设备，其输入的能量及能量利用率是一定的，而粉碎的效果取决于该设备依次粉碎能量的大小和能量利用率，延长粉碎时间，增加的是累积能量，而累积能量的大小并不是粉碎的决定性因素。 （3）随着颗粒粒度的减小，表面能增大，导致颗粒的聚合力（内聚力或粘着力）增加，从而形成粒度减小与聚合的动力平衡粒度；在粉碎过程中，晶体表面的错位和晶体结构上的明显错位，引起机械化学上的变化，如石英表面形成非晶形膜，方解石变成霞石等；颗粒的破碎阻力增大，一次粉碎所需的粉碎能量显著增大，从而导致粉碎能量的分散。 （4）在批量磨矿中，随着试验的延长，粗细颗粒的比例发生变化，残余粒会阻碍细粒获得足够的粉碎能量，而细粒又会对残余粒产生保护效应。由此可见，要实现超细粉碎使产品尽可能达到粉碎极