1、选矿破运工竞赛复习资料第一章 粉碎矿石的理论基础第一节 破碎作业的目的与意义在工业生产中，破碎是常见而重要的工艺过程，多数情况下用来处理固体有用矿物和物料。在冶金、化工、矿山、选矿、建筑材料和火力发电等许多工业部门里，物料的破碎加工常常是一个重要的工序。在选矿生产中，破碎与磨矿一起作为矿石入选前的准备作业，亦是不可或缺的。矿山或矿井中开采出矿石，通常是由多种粒度的矿石块组成的。矿石的块度大小不一与矿区的开采方法及矿床特点有关，一般从露天采场送到选矿厂的矿石最大尺寸可达 1000 毫米以上，有的矿山甚至达到 13001500 毫米。从采场开采出来的原矿石，不能直接进入选别工艺，其主要原因有两方面
2、，分别是矿石的粒度过大；矿石与脉石紧密共生。碎矿是利用一定的工艺和设备，使矿粒尺寸逐步缩小至工艺要求的过程。在选矿厂中，破碎作业的设备费约占选厂总设备费的 3040%；破碎经营费约占选厂总经营费的 30%以上，破碎劳动力占选厂总人数的 4050%。因此 破碎作业必须力求经济，以降低选矿的总成本，经济合理地完成破碎作业的基本任务。第二节 破碎筛分工艺的特点及工作情况1、破碎筛分工艺基本特点及其各作业的作用破碎筛分的基本特点是：破碎加工多数是一个分阶段进行的过程。破碎机通常总是与筛子配合使用，组成破碎筛分工艺流程。各个作业都应采用适宜的设备。由于破碎各个阶段所处理的物料的物理性质和粒度不同，因而就
3、应采用不同形式的、适宜的设备，以适应所处理的物料粒度及其物理性质的要求。这样，就要求破碎设备具有多种形式。破碎加工常见的是二段或三段，也有采用四段破碎的。每一段破碎作业承担总破碎工作的一部分，以整个破碎流程来保证全部破碎工作的完成。为了经济而有效地进行破碎加工，通常总是利用筛子与破碎机一起配合使用，组成破碎筛分流程。而筛分作业根据其在流程中所处的的位置及作业的目的不同，又可分为预先筛分、检查筛分、准备筛分和最终筛分。第三节 矿石的强度与可碎性1. 矿石的强度是指矿石抵抗压力、弯曲力、拉力、冲击力和劈切力等外部作用力的能力。矿石的抗压、抗弯、抗拉强度极限值有很大的差别，因此对于机械性质不同的矿石
4、，应采用不同的破碎方法和不同的破碎机械。2. 可碎性及其分类可碎性反映矿石被破碎的难易程度，它决定于矿石的强度。在选矿上常用矿岩的可碎性系数来表示其可碎性。3矿岩的硬度分类法矿岩的硬度是衡量其可碎性的重要指标，矿石愈硬，即机械强度愈大，则可碎系数愈小，愈难破碎，破碎时消耗的功愈多。因此 在选矿生产中，还常用硬度来评价矿岩的机械强度和可碎性。常见的硬度分类有以下几种：a.普氏系数法；b.莫氏硬度分类法；c.功指数硬度分类法。所谓普氏硬度系数（常用“f”来表示）是矿岩的极限抗压强度（ 压 除以 100）即：10压表 1-1 选矿工艺中常用字的硬度等级矿石硬度等级 普氏硬度系数 f 例子很软 10
5、硬花岗岩、玄武岩、含铁石英岩第四节 破碎方式与破碎设备分类一、破碎方式和方法破碎方式是指破碎力对破碎的物料的作用方式和方法，已知的基本破碎方式有如下一种：1. 挤压破碎被破碎的物料夹在两个破碎体表面之间，在缓慢增长的压力下被告挤压而破碎。这种方法的特点是作用力逐渐加大，力的作用范围较大。因而应用于破碎较硬的物料。2. 劈裂破碎由于尖齿楔入物料的劈力，而使其破碎。其特点是力的作用范围较集中，发生局部破裂。适用于脆性物料。3. 折断破碎又称弯曲破碎。它和一根梁受载荷的情况相似，物料块在两个或几个支点中间部分受到弯曲作用而被破碎。这种方法的特点是除在外力作用点受到劈力作用外，还受到弯曲力的作用。因而
6、易于使矿石破碎。4. 磨剥破碎将物料放在运动着的金属表面之间，或放在不同的研磨体之间，借物料间的摩擦作用、以及相互间的研磨作用而使其破碎。该方法适用于对细粒物料的破碎。5. 冲击破碎物料在动载荷的作用下，受到冲击而破碎。 在破碎机中，冲击作用有下述两种方式:a 迅速运转的部件（如锤或打击板）冲击给入的物料而使其破碎。b 迅速飞起的物料冲(a) (b) (c)(d) (e)图 1-1击到固定钢板上，如反击式锤式破碎中，物料被打击板或锤打击而迅速飞起，与反击板发生强烈冲击而使物料破碎。除以上五种基本的机械力破碎方式外，还有一些非机械力作用的破碎法：如爆破破碎、超声破碎、热裂破碎、调频电磁破碎、水电
7、效应破碎、水力破碎等。二、破碎机的分类按构造与工作原理的不同，常用的破碎机械有如下类型。(1)颚式破碎机 是依靠活动颚板作周期性的往复运动，把进入两颚板间的物料压碎。其工作原理见图 1-2。图 1-2 颚式破碎机破碎示意图 图 1-3 锤式破碎机破碎示意图（2）锤式破碎机 物料受高速回转的锤头的冲击和物料本身以高速向固定衬板冲击而使物料粉碎。其工作原理见图 (1-3)。（3）圆锥破碎机（旋回破碎机）靠内锥体的偏心回转，使处在两锥体间的物料受到弯曲和挤压而破碎。其工作原理见图 1-4 图 1-5 。图 1-4 圆锥破碎机破碎示意图 图 1-5 旋回破碎机破碎示意图1定锥；2动锥 1-定锥；2-
8、动锥（4）反击式破碎机 物料受高速运动的板锤的打击，使物料向反击板高速撞击，以及物料之间相互冲撞而粉碎。其破碎原理见图 1-6 。(5)辊式破碎机 物料落在两个相互平行而旋向相反的辊子间（相向转动） ，物料在辊子表面的摩擦力作用下，被扯进转辊之间，受到辊子的挤压而破碎。其工作原理见图 1 - 7。 图 4-6 反击破碎机破图 图 4-7 辊式破碎机破碎示意图第二章 破碎筛分工艺流程第一节 破碎比与破碎段数在破碎过程中，被破碎物料粒度减小的倍数称为破碎比。即原物料粒度与产品粒度的比值，通常用字母“i”表示。 maxdDi总破碎比等于各阶段破碎比的乘积。i 总 =i1i2i3in破碎段数是决定破碎
9、流程的基本参数，它主要取决于原矿的最大粒度和最终产品的粒度，以及各段破碎作业所能达到的破碎比，即取决于要求的总破碎比及各段作业的部分的破碎比。第二节 破碎筛分流程一、破碎段破碎段是构成破碎流程的最基本单元。破碎段不同，以及破碎机与筛子的组合不同，便构成了不同的破碎流程。在破碎段中，破碎机有开路和闭路两种循环情况。被破碎物料经过破碎机破碎后，不再重新返回破碎机，直接进入下一道工序，这种破碎流程叫开路破碎流程。而在闭路循环中，物料不只一次通过破碎，在这种情况下，破碎产品还进入筛分作业，分出大块，并使之返回破碎机中重新破碎，故破碎产品的粒度比较均匀。二、常用破碎筛分流程选矿厂较常见的有两段破碎流程与
10、三段破碎流程。两段破碎流程又分为两段开路和两段闭路。三段破碎流程也有三段开路与三段一闭路之分。常见流程如图第三章 破碎设备一、颚式破碎机1、鄂式破碎机出现于 1858 年。它虽然是一种古老的碎矿设备，但是由于具有构造简单，工作可靠，制造容易，维修方便等优点，所以至今仍在冶金矿山、建筑材料、化工和铁路等部门获得广泛应用。在金属矿山中，它多半用于对坚硬或中硬矿石进行粗碎和中碎。鄂式破碎机通常都是按照可动鄂板（动鄂）的运动特性来进行分类的，工业中应用最广泛的主要有两种类型：1）动鄂作简单摆动的双肘板机构（所谓简摆式）的鄂式破碎机;2）动鄂作复杂摆动的单肘板机构（所谓复摆式）的鄂式破碎机。 （a）简摆
11、鄂式破碎机；（b）复摆鄂式破碎机；（c）液压鄂式破碎机1固定额板；2动鄂悬挂轴；3可动鄂板；4前（后）推力板；5偏心轴；6连杆；7连杆液压油缸；8调整液压油缸近年来，液压技术在碎矿设备上得到应用，出现了液压鄂式破碎机。如图（c）2、颚式破碎机的结构与构造颚式破碎机的规格是用给料口的宽度 B 和长度 L 来表示的。根据颚式破碎机给料口宽度可为大、中、小三种形式。给料口大于 600 毫米者为大型，给料口宽度为 300600 毫米者为中型，给料口宽度小于 300 毫米者为小型。生产中给入颚式破碎机的最大给矿块度要比给料口宽度 B 小 15%20%，即给料最大块度 D 最大 =0.850.8B。颚式破
12、碎机按工作原理(机构 )可分为:A-复摆式;B- 简摆式 ;等几种形式( 见图 1)。简摆式颚式破碎机主要用于对物料粗碎,其主要特点是破碎力大,适应性强,缺点是这种破碎机的结构比较复杂,动颚的运动轨迹不好,生产率比复摆式颚式破碎机低;复摆式颚式破碎机主要用于对物料的中、细碎,与简摆式颚式破碎机相比,其动颚的运动轨迹比较复杂,对物料的挤压和磨削作用较好,结构简单,生产率相对高,且破碎产品质量较好,缺点是破碎力不如简摆式大,衬板磨碎严重;6. 简摆颚式破碎机的结构（见图 3-2） （1）通用结构 定颚、动颚上都装有衬板，衬板上有齿牙，有助于破碎物料。衬板的作用是防止定颚、动颚受到磨损。心轴的两端由
13、轴承支承，其上安有连杆。连杆的连杆头与杆身分开制造。电动机通过皮带带动带轮及偏心轴。在连杆下方的凹槽中，装有推力板支座，前推力板及后推力板分别支承于支座上。偏心轴除在一端安有带轮外，在另一端安装飞轮。破碎腔的侧壁上安有用螺钉或楔条固定的锰钢侧衬板。固定颚衬板除用螺钉固定外，下端在机架上焊有钢板，上端有压板，使固定颚衬板不致上下活动。动颚衬板下方支承在动颚下部的凸台上，上方由楔铁压紧。 图 3-1图 3-2 简摆型颚式破碎机 1-机架； 2衬板； 3压板；4心轴；5动颚；6衬板；7楔铁； 8偏心轴；9连杆；10带轮；11推力板支座；12前推力板；12后推力板； 14后支座；15拉杆；16弹簧；1
14、7垫板；18侧衬板；19钢板在后推力板与后支座之间，有一组垫板，用来调整排料口宽度。增加垫板厚度，使推力板和动颚向左方推移，排料口减小。反之，减少垫板厚度，排料口将增大。为了防止破碎机超负荷运行导致破碎机损坏，在零件设计计算时，将后推力板制成最薄弱的一个环节，过负荷时使它首先折断，以保护轴承及机器其他部分不受损害。通常后推力板用铸铁制成，并在中间钻孔或切槽来减小其断面尺寸，过载时它们首先折断。这种保险装置的缺点是出现事故后处理较为复杂，停车时间较长。 (2)液压型结构（见图 3-3） 该型简摆式破碎机的排料口、保险装置均由液压系统组合而成。液压调节排料口装置，利用液压油缸和柱塞来调节排料口的宽
15、度，用手动油泵或电动油泵向液压缸供油。柱塞按要求将推力板推至所需位置后，插入垫板。在机器工作时，垫板承受后推力板的压力，而柱塞及液压油缸不再承受压力。 图 3-3 液压简摆型颚式破碎机该型破碎机有液压保险装置，液压连杆装置，这种连杆上有一个液压油缸和活塞，油缸与连杆上部（连杆头）连接，活塞与连杆下部（推力板支座）连接。正常工作时，油缸内充满压力油，活塞与油缸相当于整体连杆的一部分。当非破碎物进入破碎腔时，作用于连杆的拉力增加，油缸下部油室的油压随之增加。若油压超过组合阀内的高压溢流间所规定的压力时，压力油将通过高压溢流阀排出，活塞及推力板停止动作，动颚不摆动，从而起到保险作用。 3、复杂摆动型
16、（复摆型）颚式破碎机 工作原理 如图 3-1 (b) 所示，动颚 2 直接悬挂在偏心轴 5 上，受到偏心轴的直接驱动。动颚的底部用一块推力板 3 支撑在机架的后壁上。当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，同时还顺着定颚有很大程度的上下运动。动颚上每一点的运动轨迹并不一样，顶部的运动受到偏心轴的约束，运动轨迹接近于圆弧，在动颚的中间部分，运动轨迹为椭圆曲线，愈靠近 下方椭圆愈偏长。由于这类破碎机工作时，动颚各点上的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动型颚式破碎机，简称复摆型颚式破碎机。复摆型颚式破碎机的工作过程中，动颚顶部的水平摆幅约为下部的 1.5 倍，而垂直摆幅稍小于下部，就整个动颚而言，
17、垂直摆幅为水平摆幅的 2-3 倍，见图 3-5(b)。由于动颚上部的水平摆幅大于下部，保证了颚腔上部的强烈粉碎作用，大块物料在上部容易破碎，整个颚板破碎作用均匀，有利于生产能力的提高。同时，动颚向定颚靠拢，在挤压物料过程中，顶部各点还顺着定颚向下运动，又使物料能更好地夹持在颚腔内，并促使破碎的物料尽快地排出。因此，在相同条件下，这类破碎机的生产能力较简摆型颚式破碎机高 20%-30%。 图 3-5 颚式破碎机的运动轨迹复摆型颚式破碎机的优缺点 （1）复摆型颚式破碎机动颚在上端及下端的运动不同步，交替进行压碎及排料，因而功率消耗均匀。 （2）动颚的垂直行程相对较大，这对于排料、特别是排出粘性及潮
18、湿物料有利。 （3）和简摆型颚式破碎机相比，结构比较简单，轻便紧凑，生产能力较高。 （4）由于动颚垂直行程较大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分的磨剥作用，加剧了物料过粉碎现象，增加了能量消耗，产生粉尘较大，颚板比较容易磨损。 （5）复摆型颚式破碎机在破碎物料时，动颚受到的巨大挤压力，直接作用到偏心轴上。目前这类破碎机都制成中、小型的。 复摆型颚式破碎机的结构 如图 3-4 所示，带有衬板的动颚 3 通过滚动轴承直接悬挂在偏心轴 10 上。而偏心轴又支承在机架 12 的滚动轴承上。动颚的底部用推力板 5 支撑在位于机架后壁的推力板座 6 上。出料口的调节装置 7，是利用调节螺栓来改变楔铁的相对
19、位置，从而使出料口的宽度得以调节。和简摆型颚式破碎机一样，具有拉杆、弹簧及调节螺栓组成的拉紧装置。由电动机带动带轮 13 使偏心轴转动，动颚就被带动作复杂摆动，实现粉碎物料动作。 图 3-4 复摆型颚式破碎机 1定颚（衬板） ；2侧衬板；3动颚（衬板） ；4推力板支座；5推力板； 6推力板座；7 调节装置； 8后斜铁；9飞轮；10偏心轴；11轴承；12机架；13带轮3、影响颚式破碎机工作的主要因素颚式破碎机的的主要工艺参数为排矿口宽度、啮角、偏心轴转数、生产率 、电机功率。影响颚式破碎机工作的主要因素有啮角与转数等。啮角就是动颚与定颚之间的夹解。根据计算最大啮角可达 32而实际使用中都小于25
20、，一般为 1820左右。啮角太大，会使破碎腔中矿石向上挤出，以致伤人或损坏其他设备，同时随着啮角增大（破碎比加大）生产者率下降。调节排矿口大小，也就改变啮角大小。在一定范围内，增加偏心轴数转数，可以提高破碎机的生产能力，但是也会增加破碎单位重量矿石的电能消耗。转速太大，会使破碎腔中已被破碎的矿石来不及排出，而产生堵塞现象，反而使生产率降低，电能消耗增加。因此，颚式破碎机应有一个最适宜的转速。设备易发生故障及产生原因1.颚式破碎机飞轮旋转但动颚停止摆动 产生原因：1.推力板折断 2.连杆损坏 3.弹簧断裂 排除方法：1.更换推力板 2.修复连杆 3.更换弹簧 2.颚式破碎机齿板松动、产生金属撞击
21、 产生原因：齿板固定螺钉或侧楔板松动或松动 排除方法：紧固或更换螺钉或侧楔板 3.颚式破碎机轴承温度过高 产生原因：1.润滑脂不足 2.润滑脂脏污 3.轴承间隙不适合或轴承接触不好 4.轴承损坏 排除方法：1.加入适量的润滑脂 2.清洗轴承后，更换润滑脂 3.用垫片调整轴承松紧程度或修整轴承座、瓦 4.更换轴承 4.颚式破碎机产品粒度变粗 产生原因：齿板下部显著磨损 排除方法：将齿板调头或调整排料口 5.颚式破碎机推力板支承垫产生撞击声 产生原因：1.弹簧拉力不足 2.支承垫磨损或松动 排除方法：1.调整弹簧力或更换弹簧 2.紧固或修正支承座 6.颚式破碎机弹簧断裂 产生原因：调小排料口时未放
22、松弹簧 排除方法：排料口在调小时首先放松弹簧，调整后适当地拧紧拉杆螺母 7.颚式破碎机机器跳动 产生原因：地脚紧固螺栓松弛 排除方法：拧紧或更换地脚螺栓二、圆锥破碎机1、圆锥破碎机的工作原理及类型在圆锥破碎机中，破碎料块的工作部件是两个截锥体见图 32。动锥(又称内锥)1 固定在主轴上，定锥( 又称外锥)2 是机架的一部分，是静置的。主轴的中心线 O1O 与定锥的中心线 OO 于点 O 相交成 角。主要悬挂在交点 O 上，轴的下方则活动地插在偏心衬套中。衬套以偏心距 r 绕着 OO 旋转，使得动锥沿着定锥的内表面作偏旋运动。靠拢定锥的地方，该处的物料就受到动锥挤压和弯曲作用而破碎，偏离定锥的地
23、方，已经破碎的物料由于重力的作用就以锥底落下。因为偏心衬套连续转动，动锥也就连续旋转，故破碎过程和卸料过程也就沿着定锥的内表面连续依次进行。 在破碎物料时，由于破碎力的作用，在动锥表面上产生了摩擦力，其方向与动锥运动方向相反。因为主轴上下方都是活动连接的，这一摩擦力对于 O1O 所形成的力矩，使动锥在绕 O1O 作偏旋运动的同时还作方向相反的自转运动，这种-自转运动，可促使产品粒度更加均匀，并使动锥表面的磨损亦均匀。 图 32 圆锥破碎机工作示意图由上述可知，圆锥破碎机的工作原理与颚式破碎机有相似之处，即对物料都是施予挤压力，破碎后自由卸料。不同之处在于圆锥破碎机的工作过程是连续进行的，物料夹
24、在两个锥面之间同时受到弯曲力和剪切力的作用而破碎，故破碎较易进行，因此，其生产能力较颚式破碎机大，动力消耗低。圆锥破碎机按用途可分为粗碎和中细碎两种；按结构又可分为悬挂式和托轴式两种。用作粗碎的圆锥破碎机，又称旋回破碎机，如图 33 所示。因为要处理尺寸较大的料块。要求进料口宽大，因此动锥 1 是正置的，而定锥 2 是倒置的。用作中细碎的圆锥破碎机又称菌形圆锥破碎机，如图 34 所示，处理的是经过初次破碎后的料块，故进料口不必很大，但要求加大卸料范围，以提高生产能力，且要求破碎产品具有比较均匀的粒度。所以动锥 1 和定锥 2 都是正置的。动锥制成菌形，在卸料口附近，动、定锥之间有一段距离相等的
25、平行带，以保证卸出物料的料度均匀。这类破碎机因为动锥体表面斜度较小，卸料时物料是沿着动锥斜面滚下。因此，卸料就会受到斜面的摩擦阻力作用，同时也会受到锥体偏转、自转时的离心惯性力的作用。故这类破碎机并非自由卸料的，因而工作原理和计算上均与粗碎圆锥破碎机有些不同。图 33 旋回破碎机示意图 图 34 菌形圆锥破碎机示意图由于破碎力对动锥的反力方向不同，这两种破碎机动锥的支承方式也不相同。旋回破碎机反力的垂直分力 P2 不大，故动锥可以用悬吊方式支承，支承装置在破碎机的顶部。因此，支承装置的结构比较简单，维修也比较方便，菌形圆锥破碎机反力的垂直分力 P2较大，故用球面座 3 在下方将动锥支托起来。支
26、承面积较大，可使压强降低。不过这种支承装置正处于破碎室的下方，粉尘较大，要有完善的防尘装置。因而构造比较复杂，维修也比较困难。旋回破碎机按照排矿方式的不同，旋回破碎机又分为侧面排矿和中心排矿 2 种。前者因易阻塞而不再生产，目前生产的均是中心排矿式旋回破碎机。这种破碎机的构造，主要是由工作机构、传动机构、调整装置、保险装置和润滑系统等部分组成。 中、细碎圆锥破碎机，根据构造特点又分为标准型、中间型与短头型三种。这三种破碎机的基本结构和工作原理完全相同，只是在破碎腔形状上略有不同。如图 3-5 所示：区别的关键在于破碎平行带，从图上即可看出，短头型平行带较长，而中型次之。平行带较长，给矿口和排矿
27、口均比较小，可以获得较细产品粒度。一般均将平行带较长的短头型做为细碎放在中碎之后。而标准型由于平行带较短。故破碎产品较粗，产量较高，一般放在粗破碎之后即颚式或旋回破碎机之后做为中碎用。 图 3-5 破碎腔断面示意图三、其它破碎机锤式破碎机按结构型式分有立式、卧式、单转子、双转子等几种型式，主要受高速运动的锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而进行破碎。出料处大部分设有固定的蓖板，用户可以根据自己的需要选用合适孔径的蓖板来控制出料粒度。该种破碎机适宜破碎脆性料，如煤歼石、页岩等，对于很坚硬的料或黏性料不适用，单转子的破碎比一般在 10-15，双转子的可达 20 一 30，其对原料的含水率要求很严，一
28、般不宜超过 8%，若含水率过高易堵塞蓖板孔而不出料。使用中为了防止非破碎物，如铁块、钢钉等落入破碎机中，必须仔细检查所加进的物料并保证及时将非破碎物清除掉。 反击式破碎机是锤式破碎机的变形，主要变动有:活动锤头改为固定锤头; 在机壳上正对转子锤头的切线方向装了 1 一 2 个反击板，反击式破碎机没有蓖板，所以其出料粒径较大，常用于粗碎和中碎，适用于中等硬度的物料，另外，该机对原料的含水率也可放宽至 12%左右。重锤反击式破碎机集中了反击式破碎机和锤式破碎机的优点，可以对各种强硬度，中硬度和脆性矿石进行破碎，粗破和细破均可，在石料或制砂生产线中经过一次破碎即可，可以无需再搭配其他破碎机，方便、快
29、捷、省时。对辊式破碎机 （双辊式破碎机） ，双辊破碎机是利用两组单独传动的辊轴，辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。相对旋转产生的挤轧力和磨剪力来破碎物料，当物料进入机器的破碎腔以后，物料受到转动辊轴的啮力作用，使物料被逼通过两辊之间，同时受到辊轴的挤轧和剪磨，物料即开始碎裂，碎裂后的小颗粒沿着辊子旋转的切线，通过两辊轴的间隙，向机器下方抛出，超过间隙的大颗粒物料继续被破碎成小颗粒排出。主要破碎中硬度以下的矿石。复合式破碎机里面中心是一个竖立的锤式破碎机转子，外圈（外壳的里层）环绕着圆弧反击齿板。物料进到里面，经转子上的锤头击打到反击齿板上，如果物料大小合适的话就往下面掉，否则就一直在上面被
30、破碎。可以进行小型破碎。 冲击式破碎机又称为制砂机，冲击式破碎机的工作原理是让石子在自然下落过程中与经过叶轮加速甩出来的石子相互碰撞，从而达到破碎。 第四章 筛分一、筛分的定义与分类筛分是利用筛子把粒度范围较宽的物料按粒度分为若干个级别的作业。 筛分一般用于较粗的物料，即大于 0。25 毫米的物料。较细的物料，即小于 0。2 毫米的物料多用分级。但是近几年来，国内外正在应用细筛对磨矿产品进行分级，这种分级效率一般都比较高。 根据筛分的目的不同，筛分作业可以分为五类： （1）独立分筛 其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如 ，在黑色冶金工业中，常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级，合格的大块
31、铁矿石进入高炉冶炼，粉矿则经团矿或烧结制块入炉。（2）辅助筛分 这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿石进入破碎机前进行的筛分，用筛子从矿石中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分，如粗碎机前安装的格条筛、筛分，其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿石量，可提高破碎机的产量。检查筛分是指矿石经过破碎之后进行的筛分，其目的是保证最终的碎矿产品符合磨矿作业的粒度要求，使不合格的碎矿产品返回破碎作业中，如中、细碎破碎机前的筛分，既起到预先筛分，又起到检查筛分的作用。所以检查筛分可以改善破碎设备的利用情况，相似于分级机和磨矿机构成闭路循
32、环工作，以提高磨矿效率。 （3）准备筛分 其目的是为下一作业做准备。如重选厂在跳汰前要把物料进行筛分分级，把粗、中、细不同的产物进行分级跳汰。 （4）选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大，则可以筛分分级得到质量不同的粒级，把低质量的粒级筛除，从而相应提高了物料的品位，有时又把这种筛分叫筛选。（5）脱水筛分 筛分的目的是脱除物料的水分，一般在洗煤厂比较常见。 此外，物料含水泥较高时，也用筛分进行脱泥。二、筛分机械根据筛分机械的结构及工作原理大致有以下几类：固定筛、滚轴筛、圆筒筛、平面运动筛振动筛属于平面运动筛，按其传动机构的不同，又可以分为以下几种：偏心振动筛、惯性振动筛、自定中
33、心振动筛、共振筛几种。三、粒度特性与筛分理论1、粒度组成及粒度分析粒度就是矿块大小的量度，一般以 mm 或 um 为单位，借用某种方法将矿粒混合物分成若干级别，这些级别叫做粒级。用称量法称出各级别的质量并计算出各级别的质量并计算出其质量百分率，也就是求出了各粒级的相对含量，矿粒混合物中各粒级的相对含量叫做粒度组成，从粒度组成可以看出各粒级在矿粒混合物种的分布情况，这种测定粒度组成的试验叫做粒度分析。2、粒度分析方法1）筛分分析（简称筛析）2）水力沉降分析（简称水析）3）显微镜分析3、粒度特性曲线1）筛析结果的计算某粒级产率（%）=某粒级的质量/被筛析试样的总质量100%2）粒度特性曲线的绘制将
34、筛析结果计算得出的数据，绘制成为曲线，称为该物料的粒度特性曲线。它反映出被筛析的物料中任何粒级与产率之间的关系。根据用途不同，有各种不同的绘制方法，但都是以产率为纵坐标，粒度为横坐标。用各粒级的个别产率作纵坐标，称为部分产率粒度曲线，以累计产率为纵坐标绘制的曲线，称为累计产率曲线。4、筛分原理A、筛分作业按用途不同科分为以下几类：1）准备筛分。将松散物料分为若干个级别，然后分别送至下一步工序进行处理，称为准备筛分。2）预先筛分。物料进入破碎机之前，用筛子将物料中小于破碎机排矿口宽度的细粒级别分出去，仅将大于排矿口宽度的物料给入破碎机进行破碎，从而减少破碎机的负荷和避免物料粉碎。几乎在所有破碎机
35、之前，都设置预先筛分。3）检查筛分。对破碎机的产品进行筛分，使筛上产品返回破碎机再破碎的筛分作业，筛下产品则为该破碎段的合格产品。4）独立筛分。将物料按用户要求筛分成若干粒度级别，直接作为出厂产品的筛分作业。5）选择筛分。当物料中有用成分在各个粒级中的分布有显著差别时，可以通过筛分将有用成分富集的粒级同含有用成分较少的粒级分开，前者作为粗精矿，后者送选别工序或当作尾矿丢掉。B、筛分概率矿粒通过筛孔的可能性称为筛分概率。一般来说，筛分概率与下列因数有关：1） 筛孔尺寸；2）矿粒与筛孔的相对大小；3）筛子的有效面积；4）矿粒运动方向与筛面夹角；5）矿粒的含水量与含泥量。C、筛分效率筛分效率是指实际
36、得到的筛下产物质量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的质量之比，用百分数表示。E=Q1/Q100%=100(a-b)/a(100-b) 100%a-入筛物料中小于筛孔尺寸的粒级含量，%；b-筛上产物中所含小于筛孔尺寸粒级的含量，%；Q1- 入筛原物料质量；Q-筛上产物的质量；第五章 辅助设备第一节 矿仓及贮矿矿仓是用来贮存各种粒度矿石用的，选矿厂设置矿仓的主要目的是用来调节选矿厂和采矿运输、产品运输及选矿厂各段作业之间的平衡，以保证选矿厂的生产均衡而连续地进行。并充分发挥设备能力。另外，在选矿厂生产中，由于采场运到选厂的矿石原矿品位和性质的变化，常使生产过程不稳定，为了使生产过程获得性质稳定的原
37、料，经常需要利用矿仓对原矿（或各种物料）进行综合调配。选矿厂破碎工艺部分的矿仓按其作用及在生产过程所处的位置，大致可分为：原矿受矿仓、中间贮矿仓、缓冲矿仓、分配矿仓、磨矿的原料矿仓及产品矿仓等等。选矿厂常见的矿仓有以下几种形式：地下式矿仓、半地下式矿仓、地面式矿仓、高架式矿仓、抓斗式矿仓、斜坡式矿仓矿仓中的矿石堵塞现象可分为以下几种：1）卡塞现象；2）成拱现象；3）结块现象；4）粘附现象；5）冻结现象。第二节 给矿机给矿机按其应用范围和结构特点分为板式给矿机、链式给矿机、皮带给矿机和电振给矿机等类型一、板式矿机板式给矿机又可分为重型、中型、和轻型1、重型板式给矿机规格以钢板宽度 B 和两链轮中
38、心距 A 表示。此类给矿机用于给矿粒度 10001200 毫米的大块矿石，最大甚至可达 1500 毫米。2、中型板式给矿机该机与重型板的区别仅在于钢板下面没有铰链，载荷的牵引链可在托辊上移动或在轨道上移动。给矿粒度最大 350400 毫米，偏心盘的偏心距可在 24140 毫米之间调整，以改变给矿速度。3、轻型板式给矿机主要用于粒度在 160 毫米以下的矿石。其构造和工作原理与中型板给矿机基本相同，工作段亦由牵引链带沿着轨道移动。检 查 部 位 原 因链轮跑偏1、首轮与尾轮不正，拉紧装置调整不当2、轴孔不正3、托辊两安装不正齿轮响声异常1、 齿轮啮合不好或磨损严重。2、 轴承间隙过大3、 润滑油
39、不足轴承发热1、给油量不足或过多2、油质不良或有杂质3、轴承间隙过大或过小4、轴承安装不正第三节 皮带机皮带运输机是选矿厂广泛应用于散状或粒状物料输送的设备。按其结构可分为固定式、可搬式和运行式三种，其工作部分都是一样，仅在机架结构上有所差异。1、常见故障1.1 皮带不转电动机起动后传动滚筒空转皮带打滑，皮带起动不起来，这种故障是由于皮带张力不够、拉紧装置没有调整好、皮带过长、重载起动、皮带尾堆煤多等原因造成的。1.2 皮带跑偏跑偏原因是皮带在运行中有横向力产生，产生横向力的原因有以下几种：输送机装货偏于一侧，而不是装在正中位置；托辊和滚筒安装轴线与输送带中心不垂直；机身钢丝绳高低不一致；输送
40、带接头不正、不直；卸煤滚筒位置没有调整好；机尾滚筒、导向滚筒没有调整好都能引起皮带跑偏。调跑偏一般都是在皮带运行中进行，调整时要注意皮带运行方向和跑偏方向，如果皮带向右跑偏，就在皮带开始偏的地方顺着输送带运行的方向移动托辊右轴端，或顺着运的方向移动托辊的左轴端，使托辊左端稍向前倾斜，调整时要多调几个托辊，每个托辊要少调些，调整量过大皮带将会向另一方向跑偏，皮带向左跑偏时调整方法如上所述，只是调整方向相反；皮带跑偏如果发生在导向滚筒、尾滚筒、卸载滚筒时，可调整头架，机尾架上的方铁及螺栓，调整前要将滚筒轴两端螺栓放松一些以利于调整，调整后要拧紧，上好跑偏托辊。1.3 皮带易断开这种原因是由皮带张力
41、过大、接头不牢固、皮带扣质量差、皮带使用时间长维修质量差等原因造成的，方法是调紧拉紧装置，减少张力及时更换新皮带，加强维修质量。1.4 减速机声音异常这种原因是由轴承及齿轮过度磨损间隙过大或外壳稳钉螺丝松动造成的，处理方法是更换轴承，调整间隙或更换整体减速机进行大修。1.5 减速机升温过快这种原因是由于油量过多、散热性能差、减速机被源煤埋住造成的，处理方法是调整油量、清除源煤。1.6 减速机漏油原因是由于密封圈损坏、减速机箱体结合面不平、对口螺栓不紧，处理方法是更换密封圈、拧紧箱体结合面和各轴承盖螺栓。1.7 托辊不转原因是托辊轴承损坏，托辊两侧密封圈进煤粉后，堵住不转，使托滚轴受力过大弯曲。
42、处理方法是更换托辊，升井修复，减小落货点的高差，或落货点使用防震托滚。2、预防皮带输送机常见故障的措施(1)要想保证皮带输送机正常工作，除每天进行一般检修维护外，还要注意日常的检查，定期检修，提高维修和保养质量。(2)提高维修人员的专业知识，正确操作皮带输送机，保证输送机的稳定。第六章 影响破碎筛分的因素一、矿石性质对破碎筛分的影响1. 影响矿石破碎过程的因素影响矿石破碎过程的因素很多，可归为三类：矿料性质、设备因素及操作条件。* 矿料性质的影响 矿石硬度大，难破碎，它的生产率低，硬度小者易碎，破碎它的生产率高。矿石密度大者按给矿计的生产率也大，密度小的则生产率也小。给矿中大块多时矿石的平均粒
43、度粗，需要的破碎工作量大，则破碎它的生产能力低；给矿中小块多时破碎它的生产率就大。另外矿石结构松弛及节理发育良好的容易破碎，含水量含泥量大的矿石易粘结及堵塞破碎腔，对破碎影响较大等。* 破碎设备因素的影响 设备的类型、转速与形成、排矿口的大小及啮角等都对破碎有影响。同一破碎作业采用不同类型的破碎设备得到的生产率是不同的。在给矿及产品粒度相同的情况下，旋回的生产率为同规格颚式的 2-3 倍。同类颚式破碎机中复摆型比简摆型生产率大 20%30%。同类型设备，随着规格尺寸加大生产率的绝对值及相对值均有增加。通常，随着转速增加破碎机的生产率也稍有增加，但功耗也增大，而当转速增加较大时功耗急增，但生产率
44、增加甚微。太大的转速还会导致生产率下降及破碎腔堵塞，因为排矿也需要一定时间，特别中细碎圆锥碎矿机，转速过高会使物料离心力增加而跳起来堵塞破碎腔。所以，通常不用增加转速的办法来增加生产率。排矿品的大小实际决定着破碎机工作性质及负荷大小。排矿口大时生产率固然大，但破碎比下降，破碎作用减弱。排矿口很大时大部分物料几乎未经破碎便通过破碎机，未起多少破碎作用。排矿口很小时，虽然破碎比高，但生产率太低，每台破碎机工作时均应考虑破碎比及生产率。破碎机排宽口的大小决定着破碎机啮角的大小，啮角的大小影响着破碎过程是否能顺利及安全进行的问题。* 操作因素的影响 碎矿机的操作因素也影响破碎机的生产率。边疆均匀的给矿
45、既能使生产正常，也使生产率提高，采用闭路破碎时，由于给矿中加入大量循环负荷，使给矿粒度相对变细而且循环负荷是特派员加破碎即可成为合格的中间产品。因此，闭路工作时破碎机能满负荷而高效率的工作，生产能力有所加大，使不同硬度的矿石，闭路时生产能力可加大约 1540%。2. 影响筛分过程的因素对筛分过程有影响的因素是：物料性质、筛子运动特性及操作条件* 物料性质的影响 物料的粒度组成特性对筛分过程有重大影响。易筛粒含量愈多的物料愈好筛，增加物料中易筛粒的含量时筛子生产率迅速增加；或者保持一定生产率可得到较高的筛分效率。相反，物料中含难筛粒及阻碍粒较多时筛分效率较低。如果原料中粗粒矿及多及细粒少时，可用
46、辅助筛分除去过粗级别，然后筛分含有大量细粒的物料，这样即可提高筛分效率也可延长筛网寿命。一般给料的最大粒度不应大于筛孔尺寸的 2.54.0倍。* 被筛物粒的含水量及含泥量对筛分过程的影响也很大 物粒的外表水分使细粒粘结成团或附在粗粒上不易筛透。在一定范围内筛分效率随水分含量增加而降低，在某个范围内筛分效率急剧下降， 这个范围与物料性质及筛孔尺寸有关。当水分多到一定程度时，颗粒的活动性反而增加，水分有促进细粒透筛的作用，此时已是湿法筛分，湿法的筛分效率高。吸湿性弱的物料筛分效率受水分影响更显著。水分的影响还与物料含泥量有关，当含泥量高时，少量水分即引起物料的严重粘结。筛分粘性矿石时必须采取湿筛式
47、或进行预先洗矿脱泥来强化筛分。物料颗粒形状对筛分也有影响，圆形颗粒较易通过方形筛孔，破碎产品多呈多角形，通过方形筛孔就比通过圆形筛孔容易。条状、板状、片状颗粒较难通过方形孔，而易通过长方形筛孔。* 筛子特性的影响 常见的筛面有棒条筛面、钢板冲孔筛面及钢丝编织筛面。棒条筛面耐冲击耐磨损，使用寿命长，价格便宜，但筛面的有效面积低，因而筛分效率低。编织筛网则相反，有效面积大，筛分效率高，但筛网不耐冲击磨损，寿命低，价格也高。冲击筛面则介于两者之间。筛孔形状对筛分过程也有影响，圆形筛孔筛下物粒度小，名义尺寸相同，圆形筛孔筛下物最大粒度只有方形筛孔的 80%85%。长方形筛孔有效面积大，生产率高，处理含
48、水量含泥量多的物料时堵塞不严重，但筛下物不均匀，条状及片粒状易通过筛孔。筛子的运动状态对筛分过程有着重大影响，同种物料使用不同筛子进行筛分时效果相差很大。筛面运动的比筛面不动的筛分效率高。不同运动状态的筛子，其筛分效率如下：筛子类型 固定筛 转筒筛 摇动筛 振动筛筛分效率（%） 5060 60 7080 90 以上即使同类筛子，它的筛分效率也受运动强度的影响，运动强度不足时，筛面上物粒松散不开，细粒不易透过物料层，筛分效率不高。但过大的运动强度又使物料很快通过筛面，筛分效率也不高。筛面宽度主要影响生产率，长度则影响筛分效率。负荷相同时，过窄的筛面使料层增厚而不利细粒接近筛面，过宽的筛面又使物料
49、筛分时间太短，一般 B：L=1 ：2。筛面倾角是为了便于筛上物的排除，倾角过小起不到此作用，倾角过大时物料排除太快，物粒被筛分的时间短，筛分效率低。故倾角应适当，一般为 1525放置。* 筛子操作条件的影响 筛子的操作中应注意连续均匀的给料，使物料沿整个筛面的宽度上铺陈上一薄层，既充分利用了筛面，又便于细粒透过筛孔，可以使筛子获得较高的生产率及筛分效率。给矿量增加，生产能力增大，但筛分效率降低，原因是生产筛子过负荷。筛子严重过负荷时只起运输物料的作用。第七章 选矿相关基础知识一、磨矿分级理论知识1、磨矿分级的目的磨矿是矿石入选前物料准备的最后一道大的工序。它接受碎矿产品，继而将矿石磨碎到选别要求的粒度。在选矿工业中，除少数有用矿物单体解离度高的砂矿不需要磨矿外，几乎都设有磨矿作业。磨矿作业从工艺角度上看属物料入选前的一个准备作业，但从技术经济地位上看，则是选矿中一个极重要的作业。磨矿
