1、第二章 破碎机械第一节 概 述破碎、磨碎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以便化学作用程度。破碎、磨碎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。任何磨碎或粉碎作业都是耗费能量大、能量效率低的作业过程。 一、基本概念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:,满足分选机械对人选物料最大人选粒度的要求。 满足夹矸煤或中矿物料的有用矿物与脉石的解离要求。 满足用户对选后产品粒度的要求。 二、 破碎的形式 破碎作
2、业按其在矿物加工中的作用不同可分为:准备破碎(分选前);最终破碎(分选后)。 破碎作业按破碎产物的粒度不同分为:粗碎,中碎,细碎与粉碎。 破碎作业按其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,即应用电能、热能等进行破碎。选煤厂和选矿厂主要是采用机械能破碎。,机械能破碎有五种基本方式(图131)。(1)挤压破碎也叫压碎。物料在两个工作面之间受到缓慢增大的压力作用而破碎。 (2)劈裂破碎也叫劈碎。两个带尖棱的工作面靠近时,尖棱楔入物料而使内部产生拉应力,当其值超过物料的抗拉强度极限时,物料裂开,并在尖棱与物料接触点局部产生碎末。 (3)折断破碎,夹在工作面之间的物料如
3、受集中力作用的简支梁或多支梁,物料主要由于受弯曲应力而折断,但在物料与工作面接触处受到劈力作用。,(4)研磨破碎工作面与物料表面之间存在相对运动,物料受研磨产生剪切变形,当物料受到的剪应力达到抗剪强度极限时而破碎。 (5)冲击破碎物料受到足够大的瞬时冲击力而破碎。 破碎机的结构应保证实现上述破碎方式。每一种破碎机设计上一般都有其主要破碎方式。例如齿辊破碎机以劈裂破碎为主,但在连续破碎空间都有两种或两种以上的方法联合起来破碎,常常是几种破碎方式并存。,三、破碎效果的评定 ()破碎产品达到规定粒度,或排料中大于规定粒度的煤块尽可能少。 ()尽量避免过粉碎,即排料中过细的煤粒含量要少。 对于第一方面
4、的要求,不难理解,否则就无需设置破碎作业了。第二方面要求破碎产品的粒度特性要好。我国目前多采用重力选煤,选别浓度为0.5mm,如将物料破碎到这个粒度或更小,就可称为过粉碎。对于准备破碎,如果过粉碎产品的含量较多,就给分选作业带来困难,降低精煤产率,同时增加煤泥回收和洗水澄清设备的负荷。如果是最终破碎,过多的粉也会降低商品煤的售价。,破碎效率按下式计算式中 P-破碎效率(有效数字取到小数点后第一位); +d、-d入料中大于和小于d的含量,%; -d排料小于要求破碎粒度d的含量,%。 对于排料要求粒度大于和等于50mm的粗碎,细粒是指130mm;对于排料要求粒度小于50mm的中碎和细碎,则细粒是指0.50。细粒上限定为13mm和0.5mm主要有如下考虑: (1)13mm是我国选煤厂分级和脱水分级常用的界限,另外,对于商品煤,其块煤下限常为13mm。 (2)0.5mm是重选和浮选的界限。另外,小于0.5mm的细粒煤粉和煤泥量的多少比较引人注意,因为它将给选煤工艺和设备选型带来差异。,五、破碎机的类型 (1)颚式破碎机 (2)齿辊式破碎机 (3)冲击式破碎机 (4)选择性破碎机等,