破碎機的起源和發展現狀

破碎機的起源和發展現狀(zhuang)

物料破碎是一個歷史的話題。早在20世紀50年代艾利斯-查爾默斯公司就開始大規模研究破碎工作，60年代得出具有重大意義的結論。隨著研究的深入，人們熟知了高功率的破碎作業，可以用來能源效率和生產成本。B. H.Bergstrom在研究單顆粒破碎時發現，在空氣中一次破碎的碎片撞擊金屬板時 地產生二次破碎，一次破碎的碎片具有的動能占部破碎能量的45%。如能利用二 次 破碎能量，則可提高破碎效率。也有人指出，較小的持續負荷比短時間的強大沖擊更有希望破碎物料。我胡景昆和徐小荷研究顆粒的粉碎時得出結論，靜壓粉碎效率為100%，單次沖 擊效率在35%～40%左右。為了節約能量，提高粉碎效率，應多用靜壓粉碎，少用沖擊粉碎。Schonert研究表明，如果使大批脆性物料顆粒受到50MPa以 上的壓力，就能夠由“料層粉碎”節約出可觀的能量。目前“料層粉碎的理論”已為粉碎界 的公認，根據料層粉碎理論研制的新設備有美諾德伯格公司的旋盤圓錐破碎機、俄羅(luo)斯的(de)慣性圓錐破碎(sui)機等。

多碎少磨的原則指導研制以料層粉碎原理的破碎機是當前主要方向。1996年第四屆(jie)粉(fen)(fen)體工程學術會議上鄧(deng)躍紅、張智鐵發表了《物 料粉(fen)(fen)碎(sui)(sui)分形(xing)行為的(de)研(yan)究(jiu)》一(yi)文，作者認(ren)為破(po)(po)碎(sui)(sui)理(li)論(lun)(lun)的(de)研(yan)究(jiu)應歸結(jie)為3個大的(de)方 面：強度理(li)論(lun)(lun)的(de)研(yan)究(jiu)、破(po)(po)碎(sui)(sui)效果的(de)評(ping)價、破(po)(po)碎(sui)(sui)功(gong)耗的(de)研(yan)究(jiu)。以來，粉(fen)(fen)碎(sui)(sui)理(li)論(lun)(lun)的(de)研(yan)究(jiu)主要 停(ting)留在(zai)經驗應用和(he)統(tong)計推(tui)測上，人們(men)了解(jie)粉(fen)(fen)碎(sui)(sui)的(de)規律(lv)尚(shang)不明確、不系統(tong)。人們(men)期待(dai)新理(li)論(lun)(lun)的(de) 出(chu)現會給破(po)(po)碎(sui)(sui)域帶來一(yi)次變革。

1982年B.Mandelrot提出分形理論應用(yong)在巖 石 理論研究方面(mian)，而作(zuo)(zuo)者把(ba)它應用(yong)在破碎理論上(shang)。經(jing)過研究，作(zuo)(zuo)者成功地運用(yong)了(le)(le)(le)分形理論推導(dao) 了(le)(le)(le)強(qiang)度(du)與缺陷分布(bu)分維數(shu)之間關(guan)系，建(jian)立了(le)(le)(le)粉(fen)碎顆(ke)粒(li)粒(li)度(du)分布(bu)模型(xing)，找到了(le)(le)(le)分維數(shu)、分布(bu) 指數(shu)與破碎概率之間的關(guan)系，用(yong)顆(ke)粒(li)表(biao)面(mian)分維數(shu)Ds將3個功耗理論統一起來。

為了優化顎式破碎機工作，馬少健和陳炳辰利用實驗室小型復擺鄂(e)式破碎機，分別(bie)進(jin)行(xing)單顆(ke)粒給料(liao)、窄(zhai)粒級給料(liao)和混合(he)粒級給料(liao)的破碎試驗， 研究結果：

(1)影響顎式碎(sui)石(shi)機產物粒度(du)(du)特性的(de)因素除(chu)物料自(zi)身(shen)硬度(du)(du)以外(wai)，還與包括給料粒度(du)(du)大小、組成、排(pai)礦口尺寸(cun)以 及破碎(sui)腔(qiang)內物料的(de)松散狀態有關;

(2)在顎(e)破(po)(po)機破(po)(po)碎(sui)(sui)物(wu)料時，無論是料層破(po)(po)碎(sui)(sui)還是單(dan)顆(ke)粒破(po)(po)碎(sui)(sui)，給料粒度增大，產物(wu)粒度變(bian)小。因(yin)此，生產中應(ying)根據給料粒度選擇(ze)適(shi)宜規格的顎(e)式破(po)(po)碎(sui)(sui) 機和調(diao)節(jie)排(pai)料礦口尺寸(cun);

(3)料層(ceng)破(po)(po)碎(sui)(sui)較(jiao)單(dan)顆粒(li)破(po)(po)碎(sui)(sui)更能破(po)(po)碎(sui)(sui)產物粒(li)度。因(yin)此生產中(zhong)應(ying)盡量維持破(po)(po)碎(sui)(sui)機的破(po)(po)碎(sui)(sui)腔(qiang)內適(shi)宜(yi)的料層(ceng)，以減小破(po)(po)碎(sui)(sui)產物粒(li)度。

粉(fen)碎(sui)(包(bao)括破(po)碎(sui)和磨(mo)碎(sui))是當(dang)代飛 速(su)發展(zhan)的經濟(ji)社會不可少的一個工業(ye)(ye)環節。在各種金(jin)屬、非金(jin)屬、化工礦(kuang)物原料及建筑材 料的加(jia)工過(guo)程中(zhong)(zhong)，粉(fen)碎(sui)作業(ye)(ye)要消耗(hao)的能 量，而且又(you)是個低效作業(ye)(ye)。物料粉(fen)碎(sui)過(guo)程中(zhong)(zhong)，由于作業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)產生(sheng)(sheng)發聲、發熱(re)、振動和摩擦等作 用，使(shi)能源大量消耗(hao)。因(yin)而多年來界(jie)內人士在研究(jiu)如何達到節能、地完成破(po)碎(sui)和磨(mo)碎(sui)過(guo)程。從(cong)理論研究(jiu)到創新設備(包(bao)括改造舊(jiu)有的設備)直至改變生(sheng)(sheng)產工藝(yi)流(liu)程。