矿石破碎机的破碎原理是怎样的
物料破碎是矿物及土石质原料加工必不可少的工艺过程,这个过程是用外力(人力、机械力、电力、化学能、原子能等)施加于被破碎物料上,克服物料分子间的内聚力,使大块物料分裂成若干小块。破碎的目的是:达到合格产品粒度,为下道工序提供原料;使物料中有用成分解离,为选别的除杂提纯创造条件;增加原料的比表面积。
物料破碎主要是利用机械力来实现。机械力破碎的方法有如下几种:压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎。压碎是将物料置于两个破碎表面之间,施加压力后,物料因压应力超过其抗压强度比较限而破碎;劈碎是用一个平面和一个带有尖棱的工作表面挤压物料时,物料将沿力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于被劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度比较限,物料的拉伸强度比较限比抗压强度比较限小很多;折断是物料受弯曲作用而破坏,被破碎的物料就是承受集中载荷的两支点或多支点梁,当物料内的弯曲应力达到物料的弯曲强度比较限时,物料即被折断;磨碎是物料与运动的表面之间受一定的压力和剪切力作用后,其剪应力达到物料的剪切强度比较限时,物料即被磨碎,通常磨碎的效率低,能量消耗大;冲击破碎是物料受冲击力而破碎。它的破碎力是瞬时作用的,其破碎效率高,破碎比大,能量消耗少。任何一种破碎机都不能只用某一种方法进行破碎,一般都是由两种或两种以上的方法联合起来进行破碎的,例如压碎和折断、冲击和磨碎等。物料的破碎方法主要是根据物料的物理机械性质,被破碎物料的尺寸、形貌和所要求的破碎产品粒度来选择。
物料分为坚硬物料、中等坚硬物料和软物料,也可分为豁性物料和脆性物料。根据物料的物理性质,物料的抗压强度更大,抗弯强度次之,抗磨强度再次之,抗拉强度更小。对于坚硬物料更好采用压碎、劈碎和折断(弯曲)的破碎方法,而对豁性物料则采用压碎和磨碎方法破碎,脆性物料和软物料采用劈碎和冲击破碎的方法为宜。随着耐磨材料质量的提高和使用寿命的增长,对于硬而脆的物料也可以采用冲击破碎的方法。
合理组织破碎的原则如下:
1)物料应承受在料层的不同方向局部负载所形成的体积压力;
2)为了在晶体和晶体边缘同时造成应力,物料应反复多次承受包括剪切、弯曲和扭转因素在内的组合负载;
3)负载应具有更大峰值的脉冲;
4)适应缺陷区的强度和持久强度负载应严格定量;
5)在加载循环的间隙时间里物料可以相对移动,相互重新排列,使合格产品的颗粒及时地从料层中分出来,同时还可以控制料层的密度;
6)为了在物料表面形成起始裂纹,要使物料彼此相互研磨;
7)压缩及组合负载值的比例关系及加载频率应根据物料性质及工艺技术要求来选择。
料层粉碎能很好地满足上述破碎原则,破碎腔挤满给料,通过向物料层施加严格定量的平时破碎力,可以使物料层适当地压实,使物料承受全方位地挤压,全部颗粒都受力,物料颗粒之间相互作用,出现微裂纹和产生粉碎,从而实现“料层粉碎”。料层粉碎产品如果给人磨机,颗粒微裂纹可使磨机给料功指数降低10%一25%,物料在磨机中易于解离和磨碎,破碎产品如果直接浸出,颗粒微裂纹有助于浸出液渗人而提高粗粒产品的金属回收率。
在破碎力作用下,物料在破碎腔中承受交变的挤压、剪切、弯曲和扭转应力。物料颗粒之间不断改变方位,由于物料颗粒越小,晶格缺陷越少,强度越大,因此强度大的小颗粒可破碎相邻的强度小的大颗粒。在等强度颗粒中,那些晶格缺陷与剪切力方向重合的颗粒被破碎。这样物料主要沿晶格间的区域破碎而不破碎晶体本身,破碎后的物料具有更低过粉碎,从而实现了物料的“选择性破碎”,有利于多种成分物料中有用矿物解离和减少物料中有用成分的过粉碎。
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