1破碎及破碎机械详解

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1 概述
3）按破碎作业所消耗的能量形式不同分为: 机械能破碎:即用机械力破碎物料； 非机械能破碎：即用电能、热能等破碎物料。 选煤 厂和选矿厂主要是采用机械能破碎。
机械能破碎的五种基本形式：
1 概述
(a)挤压破碎：物料在两个工作面之间受到缓慢增大的压力 作用而破碎。
1 概述
(b)劈裂破碎：用一个尖棱和一个带有尖棱的工作表面挤压 矿石时，矿石将沿压力作用线的方向劈裂而破碎。
① 满足分选机械对入选物料最大入选粒度的要求。
② 满足夹矸煤或中矿物料的有用矿物与脉石的解离 要求。
③ 满足用户对选后分类
1）按在选矿(煤)工艺中的作用不同分为: 准备破碎（分选前） 最终破碎（分选后）
2）按破碎产物的粒度不同分为:
粗碎、中碎、细碎与粉碎。
表1-3-1 按产品粒度划分的破碎作业 作业名称 产品粒度 (mm) 粗碎 中碎 6~25 细碎 1~6 粉碎
1 概述
矿石的硬度、可碎性系数及可磨性系数如表1-3-2所示。
表1-3-2
硬度等级 极限抗压 强度σb／ MPa ＜20 20～40 40～80 80～100 ＞100
矿石硬度、可碎性系数和可磨性系数
普氏硬度 系数 f (f =σb/10) ＜2 2～4 4～8 8～10 ＞10 可碎性系数 可磨性系数 实 例
1 概述
4、破碎比及破碎产物的粒度特性
在破碎过程中，入料粒度与产物粒度的比值叫做破碎比。 破碎的能量消耗和处理能力均与破碎比有关。破碎比通常由入 料最大颗粒直径（ Dmax ）与产物最大颗粒直径（ dmax ）的比值 来确定，即
Dmax （1-3-2） i d max
在工业应用中，由式（1-3-2）确定的 破碎比并不能准确地描述破碎过程。因为 粒度特性相同的物料经破碎后，虽然产物 中的最大粒度是一样的，但破碎后粒度特 性未必相同，如图1-3-2所示。
1 概述
(c)折断破碎：矿石受弯曲作用而破碎。
1 概述
(d)研磨破碎：矿石与运动的工作面之间存在相对运动而受 到一定的压力和剪切作用，当剪切应力达到矿石的剪切强 度时，矿石被粉碎。
1 概述
(e)冲击破碎：物料受到足够大的瞬时冲击力而破碎。其破 碎效率高，破碎比大、能量消耗少。
1 概述
1 概述
破碎机械
主要内容：
1 概述
2 破碎及粉碎理论
3 破碎机械
学习要求：
1. 了解各种破碎方法及其所使用的范围；
2. 掌握破碎流程及破碎比等概念；
3. 了解目前主要使用的破碎机械。
1 概述
破碎、磨矿或粉碎在矿物加工及材料工程中非常重要。
矿物颗粒的尺寸必须减小到使有用矿物与脉石充分解离 或使有用矿物裸露的程度。
破碎、磨矿及粉碎在使用的方法及产物料度上有所不同， 破碎产物的粒度较大，而磨矿或粉碎产物的粒度微细。
任何磨矿或粉碎作业都是耗费能量大、能量效率低的作 业过程。
1 概述
1、破碎作业在选煤厂和选矿厂中的应用
破碎是在外力作用下使物料变成小块的过程。
破碎作业在选煤厂和选矿厂生产中都占有重要地位。 破碎作业的作用主要有以下几方面：
2）破碎时先变形而后碎裂的物料叫塑性物料。煤和大多 数矿石都是脆性物料，煤属于软矿物。
1 概述
矿石通常都是多种不同性质矿物的共生体，破碎时，不 同矿物的破碎程度是不一样的。 矿石的抗压强度最大，抗弯强度次之，抗磨强度再次之， 抗拉强度最小。
针对矿石这一机械强度特点，选择恰当的破碎方法，可
以使破碎更加有效。
真实粉碎比：粉碎前后物料的平均粒度的比值，i=Dp/dp。
式中：Dp、dp— 根据粒度特性计算出的原料与产物的加权平均 直径，mm； γ, —原料和产物的各粒级产率（按筛分分析），％； D、d — 原料和产物各粒级的算术或几何平均直径，mm。
选煤过程中的破碎比一般比较小，一段破碎即可满足。 但对于选矿，其入选粒度很细，故破碎比i值很大，往往 需要进行多次（段）破碎，其总破碎比i等于各段破碎比的乘 积。
选矿工业常引用可碎性系数定量地衡量矿物机械强度 对破碎的影响，其表示方法如下：
Q1 Q0
（1-3-1）
式中 ε— 物料的可碎性系数； Qo— 某破碎机破碎中硬矿石的处理能力； Q1— 同一破碎机在同样条件下破碎指定矿石的处理 能力。 中硬矿石通常用石英代表，其可碎性系数与可磨性系 数均为1。
1）矿石粒度的影响 大多数物料的力学性质是不均匀的，粒度愈粗微裂缝愈 多，机械强度愈差，愈易破碎。而粒度愈细则机械强度愈 好，愈难破碎。 2）破碎粒度与破碎效率及能耗 物料破碎过程随破碎粒度的变细，效率下降，能耗大幅 度上升，被破碎颗粒粒度愈细，其抗破碎的能力愈强。 3）选择性破碎 力学性质不均匀的物料在细磨过程中强度小的被磨细， 强度大的则残留下来，这种现象称选择性破碎。
ε
1.30～1.40 1.15～1.25 1.00 0.80～0.90 0.65～0.75 1.40～2.00 1.25～1.50 1.00 0.75～0.85 0.50～0.70 石膏、无烟煤 页岩、泥灰岩 石英、硫化矿 一般铁矿 玄武岩、含铁石 英岩
很软 软 中等硬度 硬 很硬
1 概述
矿物破碎的难易程度与矿物的力学性质有关。不同矿 物集合体之间的结合力比同种矿物内部的结合力要小； 在同样的矿物集合体内，晶体面上的结合力比晶体内部 的要小。 一般来说，矿物粒度愈细愈难磨碎 。 矿物破碎的难易程度与矿物的脆性也有关系： 1）破裂前无变形或变形很小的物料叫脆性物料；
3、矿石破碎的难易程度及破碎方法选择
矿石破碎过程中所表现出来的抵抗外力的强度大小， 称为矿石破碎的难易程度。它是衡量矿石可碎性的标准， 主要取决于矿石的结构特性和矿物的结晶形态。 影响矿石破碎难易程度的最主要因素是矿石的硬度。 矿石的破碎方法主要根据矿石的物理机械性质、矿石 块入料的尺寸和所要求的破碎比来选择。
i = i1×i2×i3×…×in = Dmax/dmax
为了鉴定破碎机的破碎效果和检查破碎产品的质量，必 须确定它们的产品粒度组成和粒度特性曲线。
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根据图中的粒度特性曲线，可 以比较各种矿石的破碎难易程 度，检查破碎机的工作情况， 比较各种破碎机的破碎效果。
1 概述
5、破碎产品的细度与性能