第一章破碎理論與設(shè)備.ppt

建材機(jī)械與設(shè)備,緒論,設(shè)備服務(wù)于工藝，設(shè)備決定工藝水平,工廠的每一條工藝生產(chǎn)線都是通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展水平，很大程度上取決于機(jī)械設(shè)備的完善與先進(jìn)程度。工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步，總是反映在工藝設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步上的。在建材行業(yè)中亦是如此。,本課程介紹無(wú)機(jī)非金屬材料中建材工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的機(jī)械設(shè)備，著重介紹機(jī)械過(guò)程的基本概念和典型的機(jī)械設(shè)備，包括粉碎理論及粉碎機(jī)械，篩分過(guò)程及篩分機(jī)械，顆粒流體力學(xué)及設(shè)備，混合過(guò)程及混合機(jī)械設(shè)備，倉(cāng)流過(guò)程及貯料喂料設(shè)備、起重運(yùn)輸設(shè)備、熱工設(shè)備等。,第1章破碎機(jī)械,一、用途破碎與篩分機(jī)械是工礦企業(yè)必備的工程機(jī)械。比如機(jī)制砂行業(yè)，它是加工生產(chǎn)各種規(guī)格碎石及砂料的機(jī)械設(shè)備，其作用是將大塊巖石進(jìn)行破碎、篩分分級(jí)，形成不同粒度的碎石、礫石等，廣泛應(yīng)用于公路、建筑、水利和礦業(yè)等領(lǐng)域的施工中。,二、分類(lèi)1、破碎機(jī)械按破碎方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，破碎機(jī)有顎式、錐式、輥式、錘式。2、篩分機(jī)械篩分機(jī)械按工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與否可分為不動(dòng)式和活動(dòng)式兩大類(lèi)。,三、國(guó)內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢(shì)1、國(guó)內(nèi)狀況及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)產(chǎn)破碎與篩分機(jī)械的發(fā)展方向主要是采用和完善自動(dòng)控制裝置，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和降低能耗等等。2、國(guó)外狀況及發(fā)展趨勢(shì)破碎機(jī)的發(fā)展方向是：采用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)、液壓傳動(dòng)技術(shù)，改進(jìn)破碎腔，使機(jī)械達(dá)到最佳的運(yùn)行狀況，提高功率因數(shù)和生產(chǎn)能力；篩分機(jī)械的發(fā)展方向是：采用完善的計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制系統(tǒng)，使各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)合理匹配，在保證整機(jī)具有最佳經(jīng)濟(jì)效益的前提下，使給定粒度的碎石產(chǎn)量最大。,本章主要內(nèi)容：,1.概述2.破碎及粉碎理論3.鄂式破碎機(jī)4.反擊式破碎機(jī)5.錘式破碎機(jī)6.圓錐破碎機(jī),了解各種破碎方法及其所使用的范圍；掌握破碎流程及破碎比等概念；了解目前主要使用的破碎機(jī)械。,學(xué)習(xí)要求：,1.概述用機(jī)械方法或非機(jī)械方法（電能、熱能、原子能、化學(xué)能等）克服物料內(nèi)部的內(nèi)聚力而將其分裂的過(guò)程，稱(chēng)為粉碎。大塊物料破碎成小塊物料稱(chēng)為破碎；小塊物料磨成細(xì)粉稱(chēng)為粉磨。破碎與粉磨統(tǒng)稱(chēng)為粉碎。相應(yīng)地完成這些作業(yè)的機(jī)械，稱(chēng)為破碎機(jī)械和粉磨機(jī)械，或統(tǒng)稱(chēng)為粉碎機(jī)械。物料經(jīng)粉碎后，比表面積增加，可提高化學(xué)反應(yīng)速度和物理作用效果；幾種不同固體物料的混合，在細(xì)粉狀態(tài)下易達(dá)到均勻的效果；物料經(jīng)粉碎后，便于干燥、傳熱、貯存和運(yùn)輸；物料經(jīng)粉碎后，還可用于材料科學(xué)，環(huán)境保護(hù)和工礦等部門(mén)。,1、破碎作業(yè)在建材行業(yè)中的應(yīng)用破碎是在外力作用下使物料變成小塊的過(guò)程。在建筑材料生產(chǎn)中，粉碎作業(yè)是很重要的過(guò)程。例如：每生產(chǎn)1t水泥，需破碎和粉磨的物料量約4t左右。粉碎作業(yè)的情況直接關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本。,1.概述,2、破碎作業(yè)的分類(lèi)1）按作用不同分為:準(zhǔn)備（前）破碎最終（后）破碎,1.概述,2）按破碎產(chǎn)物的粒度不同分為:粗碎、中碎、細(xì)碎與粉碎。,表1-1-1按產(chǎn)品粒度劃分的破碎作業(yè),3）按破碎作業(yè)所消耗的能量形式不同分為:機(jī)械能破碎:即用機(jī)械力破碎物料；非機(jī)械能破碎：即用電能、熱能等破碎物料。建材行業(yè)主要是采用機(jī)械能破碎。,機(jī)械能破碎的五種基本形式：,1.概述,(a)擠壓破碎：物料在兩個(gè)工作面之間受到緩慢增大的壓力作用而破碎。,1.概述,(b)劈裂破碎：用一個(gè)尖棱和一個(gè)帶有尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石將沿壓力作用線的方向劈裂而破碎。,1.概述,(c)折斷破碎：礦石受彎曲作用而破碎。,1.概述,(d)研磨破碎：礦石與運(yùn)動(dòng)的工作面之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)而受到一定的壓力和剪切作用，當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)到礦石的剪切強(qiáng)度時(shí)，礦石被粉碎。,1.概述,(e)沖擊破碎：物料受到足夠大的瞬時(shí)沖擊力而破碎。其破碎效率高，破碎比大、能量消耗少。,1.概述,1.概述,3、礦石破碎的難易程度及破碎方法選擇礦石破碎過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的抵抗外力的強(qiáng)度大小，稱(chēng)為礦石破碎的難易程度。它是衡量礦石可碎性的標(biāo)準(zhǔn)，主要取決于礦石的結(jié)構(gòu)特性和礦物的結(jié)晶形態(tài)。影響礦石破碎難易程度的最主要因素是礦石的硬度。礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理機(jī)械性質(zhì)、礦石塊入料的尺寸和所要求的破碎比來(lái)選擇。,1.概述,建材行業(yè)常引用可碎性系數(shù)定量地衡量礦物機(jī)械強(qiáng)度對(duì)破碎的影響，其表示方法如下：（1-1-1）,式中物料的可碎性系數(shù)；Qo某破碎機(jī)破碎中硬礦石的處理能力；Q1同一破碎機(jī)在同樣條件下破碎指定礦石的處理能力。中硬礦石通常用石英代表，其可碎性系數(shù)與可磨性系數(shù)均為1。,礦石的硬度、可碎性系數(shù)及可磨性系數(shù)如表1-1-2所示。,1.概述,表1-1-2礦石硬度、可碎性系數(shù)和可磨性系數(shù),1.概述,礦物破碎的難易程度與礦物的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。不同礦物集合體之間的結(jié)合力比同種礦物內(nèi)部的結(jié)合力要?。辉谕瑯拥牡V物集合體內(nèi)，晶體面上的結(jié)合力比晶體內(nèi)部的要小。一般來(lái)說(shuō)，礦物粒度愈細(xì)愈難磨碎。礦物破碎的難易程度與礦物的脆性也有關(guān)系：1）破裂前無(wú)變形或變形很小的物料叫脆性物料；2）破碎時(shí)先變形而后碎裂的物料叫塑性物料。煤和大多數(shù)礦石都是脆性物料，煤屬于軟礦物。,礦石通常都是多種不同性質(zhì)礦物的共生體，破碎時(shí)，不同礦物的破碎程度是不一樣的。礦石的抗壓強(qiáng)度最大，抗彎強(qiáng)度次之，抗磨強(qiáng)度再次之，抗拉強(qiáng)度最小。針對(duì)礦石這一機(jī)械強(qiáng)度特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)钠扑榉椒ǎ梢允蛊扑楦佑行А?1.概述,4、破碎比及破碎產(chǎn)物的粒度特性在破碎過(guò)程中，入料粒度與產(chǎn)物粒度的比值叫做破碎比。破碎的能量消耗和處理能力均與破碎比有關(guān)。破碎比通常由入料最大顆粒直徑（Dmax）與產(chǎn)物最大顆粒直徑（dmax）的比值來(lái)確定，即,1.概述,（1-1-2）,在工業(yè)應(yīng)用中，由式（1-1-2）確定的破碎比并不能準(zhǔn)確地描述破碎過(guò)程。因?yàn)榱６忍匦韵嗤奈锪辖?jīng)破碎后，雖然產(chǎn)物中的最大粒度是一樣的，但破碎后粒度特性未必相同，如圖1-1-2所示。,真實(shí)粉碎比：粉碎前后物料的平均粒度的比值，i=Dp/dp。,式中：Dp、dp根據(jù)粒度特性計(jì)算出的原料與產(chǎn)物的加權(quán)平均直徑，mm；,原料和產(chǎn)物的各粒級(jí)產(chǎn)率（按篩分分析），；D、d原料和產(chǎn)物各粒級(jí)的算術(shù)或幾何平均直徑，mm。,平均粉碎比是進(jìn)料平均粒徑與出料平均粒度之比；公稱(chēng)粉碎比（度）：最大進(jìn)料口寬度與最大出料口寬度之比；破碎機(jī)的平均粉碎比一般較公稱(chēng)粉碎比低。,建材過(guò)程中的破碎比一般比較小，一段破碎即可滿足。如果產(chǎn)品粒度很細(xì)，故破碎比i值很大，往往需要進(jìn)行多次（段）破碎，其總破碎比i等于各段破碎比的乘積。i=i1i2i3in=Dmax/dmax為了鑒定破碎機(jī)的破碎效果和檢查破碎產(chǎn)品的質(zhì)量，必須確定它們的產(chǎn)品粒度組成和粒度特性曲線。各種粉碎機(jī)械的粉碎比均有一定的范圍，一般破碎機(jī)的粉碎比為36，近年來(lái)研制的立式反擊式破碎機(jī)的粉碎比為401000，而磨機(jī)的粉碎比達(dá)3001000。對(duì)一定性質(zhì)的物料，粉碎比是確定破碎機(jī)械或粉磨機(jī)械的主要依據(jù)。破碎級(jí)數(shù)，是指破碎機(jī)串聯(lián)的臺(tái)數(shù)；多級(jí)破碎，是指接連使用幾臺(tái)破碎機(jī)的破碎過(guò)程。,1.概述,1.概述,1.概述,根據(jù)圖中的粒度特性曲線，可以比較各種礦石的破碎難易程度，檢查破碎機(jī)的工作情況，比較各種破碎機(jī)的破碎效果。,這里的“細(xì)?！笔轻槍?duì)破碎產(chǎn)物粒度而言的：排料粒度要求大于和等于50mm的粗碎時(shí)，“細(xì)粒”是指013mm；排料粒度要求小于50mm的中碎和細(xì)碎，“細(xì)粒”是指00.5mm。,1）礦石粒度的影響,2）破碎粒度與破碎效率及能耗,3）選擇性破碎,物料破碎過(guò)程隨破碎粒度的變細(xì)，效率下降，能耗大幅度上升，被破碎顆粒粒度愈細(xì)，其抗破碎的能力愈強(qiáng)。,大多數(shù)物料的力學(xué)性質(zhì)是不均勻的，粒度愈粗微裂縫愈多，機(jī)械強(qiáng)度愈差，愈易破碎。而粒度愈細(xì)則機(jī)械強(qiáng)度愈好，愈難破碎。,力學(xué)性質(zhì)不均勻的物料在細(xì)磨過(guò)程中強(qiáng)度小的被磨細(xì)，強(qiáng)度大的則殘留下來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)選擇性破碎。,5、破碎產(chǎn)品的細(xì)度與性能,1.概述,4）破碎過(guò)程中細(xì)粒物料的凝聚現(xiàn)象,物料細(xì)磨時(shí)，表面積急劇增大，顆粒表面能增大，物料顆粒會(huì)自發(fā)地聚集在一起以降低表面能，即發(fā)生凝聚現(xiàn)象。,膠體分散體系是指分散相大小在1m到lnm之間的分散體系，具有明顯的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。,6）隨顆粒粒度變細(xì)，表面化學(xué)力增強(qiáng)，料漿的粘度增加，料漿的流動(dòng)性及粒子的分散性變差。采用較稀的料漿濃度或使用化學(xué)藥劑改變料漿系統(tǒng)的流動(dòng)、凝聚等性質(zhì)，才可抵消因顆粒變細(xì)而引起的細(xì)磨惡化的現(xiàn)象。,5）微細(xì)顆粒布朗運(yùn)動(dòng)的影響,1.概述,6、常用的破碎工藝流程建材行業(yè)有兩種破碎系統(tǒng)。（1）開(kāi)路破碎系統(tǒng)（2）閉路破碎系統(tǒng),1.概述,（1）開(kāi)路破碎系統(tǒng)開(kāi)路破碎系統(tǒng)：一般是帶有準(zhǔn)備篩分作業(yè)，破碎產(chǎn)品不檢查。,1.概述,（2）閉路破碎系統(tǒng)閉路破碎系統(tǒng)：一般是帶有檢查篩分。,1.概述,目前，我國(guó)水泥廠的石灰石一般采用開(kāi)路流程，有時(shí)在中碎入料溜槽處加傾斜的固定格篩，起預(yù)先篩分、減輕堵塞與磨損、提高產(chǎn)量等作用。,一般用相對(duì)易碎指數(shù)來(lái)表示物料的易碎性。它是以標(biāo)準(zhǔn)物料單位產(chǎn)量的電耗為基準(zhǔn)做相對(duì)比較而得出來(lái)的。某一物料的易碎系數(shù)Km是指采用同一臺(tái)粉碎機(jī)，同一物料尺寸變化條件下，粉碎標(biāo)準(zhǔn)物料的電耗Eb(J/t)與粉碎風(fēng)干狀態(tài)下該物料的單位電耗E之比，即Km=Eb/E水泥工業(yè)中，一般選用中等易碎性的回轉(zhuǎn)窯水泥熟料作為標(biāo)準(zhǔn)物料，標(biāo)準(zhǔn)物料的易碎系數(shù)取1，若被測(cè)物料的相對(duì)易碎系數(shù)大于1，則說(shuō)明其易碎性好，比標(biāo)準(zhǔn)物料容易破碎。,7、破碎效果評(píng)定方法,已知某一種粉碎機(jī)粉碎某一種物料的生產(chǎn)能力Q，利用易碎系數(shù)，就可以求出這臺(tái)粉碎機(jī)在粉碎另一種物料的生產(chǎn)能力Q1，即與易碎指數(shù)成正比。Q1/Q=Km1/Km,1.2破碎及粉碎理論,破碎及粉碎理論是研究物料在破碎過(guò)程中能量消耗與哪些因素有關(guān)，并確定外力破碎物料時(shí)所做的功的學(xué)說(shuō)，也叫破碎的功耗學(xué)說(shuō)。在工礦企業(yè)中，4060的動(dòng)力消耗是在破碎和磨碎作業(yè)中，這必然引起人們的關(guān)注。破碎物料塊所消耗的功，一部分使被破碎的物料變形，并以熱的形式散失于周?chē)臻g；另一部分則用于形成新表面，變成固體的自由表面能。破碎過(guò)程的能量消耗與很多因素有關(guān)，如礦石的物理機(jī)械性質(zhì)、礦石的形狀、尺寸和濕度，還有破碎方法等。現(xiàn)有的破碎理論都沒(méi)有完整地解釋物料被破碎的實(shí)質(zhì)，均有一定的局限性。目前，公認(rèn)的破碎及粉碎理論有以下幾種理論和假說(shuō)。,1、面積假說(shuō)破碎理論的面積假說(shuō)是由德國(guó)學(xué)者PR雷廷格（PRRittinger）于1867年提出的。雷廷格認(rèn)為：破碎過(guò)程是以減小物料顆粒尺寸為目的的，破碎過(guò)程將使物料的表面積不斷增加。為此，物料破碎時(shí)，外力所做的功用于產(chǎn)生新表面，即破碎功耗與破碎過(guò)程中物料新生成表面的面積成正比，或破碎過(guò)程所消耗的功dA1與物料的新生表面積增量dS成正比。即：dA1K1dS(1-1-5)式中K1比例系數(shù)。,1.2破碎及粉碎理論,假設(shè)物料塊的形狀為立方體，邊長(zhǎng)為D，如順著一個(gè)面把它破碎開(kāi)，則新生成表面的面積為S=D2，式（1-1-5）可寫(xiě)為；dA1K1dS=K1dD22K1DdD破碎Q立方米物料時(shí)所作的單元功為：設(shè)原礦和破碎產(chǎn)物的平均直徑為Dpj和dpj。將式（1-1-6）積分，即得破碎Q立方米物料時(shí)所需要的功。,1.2破碎及粉碎理論,（1-1-6）,1.2破碎及粉碎理論,由式（1-1-7）可知，當(dāng)原礦的平均直徑Dpj一定時(shí)，破碎功與破碎比減1之值成正比；如原礦的平均直徑不同而破碎比相同，則破碎功與原礦的平均直徑成反比。實(shí)踐證明，當(dāng)破碎比一定時(shí)，原礦粒度越小，破碎所需的能量越大。面積假說(shuō)只能近似地計(jì)算破碎比很大時(shí)的破碎總功耗，也就是只能近似地用在磨礦機(jī)的磨礦中，因?yàn)樗豢紤]了生成新表面所需的功。,（1-1-7）,式中i為破碎比。,1.2破碎及粉碎理論,2、體積假說(shuō)破碎的體積假說(shuō)是由俄國(guó)學(xué)者吉爾皮切夫與德國(guó)學(xué)者基克（kick）提出的。體積假說(shuō)認(rèn)為：將幾何形狀相似的同類(lèi)物料破碎成幾何形狀也相似的產(chǎn)品時(shí)，其破碎功耗與被破碎物料塊的體積或質(zhì)量成正比，或破碎過(guò)程所消耗的功dA2與破碎物料塊的變形體積的微量dV成正比。即：dA2K2dVK2dD33K2D2dD（1-2-5）式中：K2比例系數(shù)。破碎Q立方米物料時(shí)的單元功：,（1-2-6）,破碎Q立方米物料所需之功：由式（1-2-7）可見(jiàn)，根據(jù)體積假說(shuō)，破碎功只與破碎比有關(guān)。體積假說(shuō)只能近似地計(jì)算粗碎和中碎的破碎總功耗，因?yàn)樗豢紤]了變形。,1.2破碎及粉碎理論,（1-2-7）,3、裂縫假說(shuō)裂縫假說(shuō)是由F.C.榜德（F.C.Bond）于1952年提出，它介于面積假說(shuō)和體積假說(shuō)之間的一種破碎理論。裂縫假說(shuō)認(rèn)為破碎礦石時(shí)，外力首先使物料塊產(chǎn)生變形，外力超過(guò)強(qiáng)度極限以后，物料塊就產(chǎn)生裂縫而破碎成許多小塊。榜德提出的一個(gè)計(jì)算破碎功耗的公式為：Wi是理論上無(wú)限大的粒度破碎到80%可以通過(guò)100m篩孔寬時(shí)所做的功，它在一定程度上表示物料粉碎的難易程度，即可碎性或可磨性，也稱(chēng)為功指數(shù)。,1.2破碎及粉碎理論,(1-2-8),1.2破碎及粉碎理論,榜德認(rèn)為：破碎物料時(shí)外力所做的功先是使物體變形，當(dāng)變形超過(guò)一定限度后即產(chǎn)生裂縫，儲(chǔ)存在物體內(nèi)的變形能促使裂縫擴(kuò)展并生成斷面。輸入功的有用部分成為新生表面上的表面能，其它部分成為熱損失。因此，破碎所需的功，應(yīng)考慮變形能和表面能兩項(xiàng)，變形能和體積成正比，而表面能與表面積成正比。因此，根據(jù)榜德所作的解釋?zhuān)瑢①|(zhì)量m的礦物從D破碎到d所需的功耗A3為：,（1-2-9）,式中：K3綜合比例系數(shù)。,榜德假說(shuō)適用于破碎和磨碎。以上所介紹的三種破碎理論都有局限性和誤差，都從某一個(gè)角度解釋了破碎的某一階段。面積假說(shuō)只注意了新生表面積所需要的能量，而忽視了物料破碎前先出現(xiàn)變形和實(shí)際中物料又是非均質(zhì)的。體積假說(shuō)只考慮了破碎時(shí)的變形能，沒(méi)有考慮到新生表面積的增加，同樣具有片面性。裂縫假說(shuō)是介于面積假說(shuō)與體積假說(shuō)之間，提出破碎功耗與D5/2成正比，但沒(méi)有充足的理論根據(jù)，而且由于它是根據(jù)實(shí)際資料整理出的經(jīng)驗(yàn)公式，所以具有一定的適用范圍。,1.2破碎及粉碎理論,根據(jù)試驗(yàn)研究證實(shí)：粗碎時(shí)新生表面積不多，體積假說(shuō)較為準(zhǔn)確，裂縫假說(shuō)結(jié)果不可靠；細(xì)碎時(shí)（破碎到10m以下時(shí)）裂縫假說(shuō)求得的數(shù)據(jù)過(guò)小，此時(shí)新生表面積增加，表面能是主要的，面積假說(shuō)較為準(zhǔn)確；在粗碎與細(xì)碎之間的廣泛范圍內(nèi)，裂縫假說(shuō)比較適用，因?yàn)榘竦碌慕?jīng)驗(yàn)公式是根據(jù)一般破碎設(shè)備得出結(jié)論，所以在中等破碎比情況下與它大致相符。各假說(shuō)在適合各自的粒度范圍內(nèi)與實(shí)際情況的誤差不大，因而在應(yīng)用時(shí)，應(yīng)正確加以選擇。其中，裂縫假說(shuō)較有實(shí)際意義與應(yīng)用價(jià)值。,1.2破碎及粉碎理論,51,1.粒徑:所謂粒徑，就是顆粒的直徑、大小或尺寸。現(xiàn)實(shí)的粉體顆粒，如滑石粉、碳酸鈣、水泥等顆粒，其形狀是不規(guī)則的，粒徑如何描述？實(shí)際上，迄今為止的任何一種粒度測(cè)量?jī)x器，都是用現(xiàn)實(shí)顆粒同圓球顆粒相比較的方法測(cè)量顆粒大小的，即“如果顆粒是圓球，那么它應(yīng)該是(等效于)這么大”。,1.3粒徑及粒度分布,52,等效粒徑具體有如下幾種：1）等效散射粒徑：與實(shí)際被測(cè)顆粒具有相同散射效果的球形顆粒的直徑。激光粒度儀所測(cè)的粒徑為等效散射粒徑。2）等效沉速?gòu)剑涸谙嗤瑮l件下與實(shí)際顆粒沉降速度相同的球的直徑。沉降法所測(cè)的粒徑為等效沉速?gòu)?，又叫Stokes徑。3）等效投影面積徑：與實(shí)際顆粒投影面積相同的球形顆粒的直徑。顯微鏡法和圖像法所測(cè)的粒徑大多是等效投影面積直徑。,2cm,4cm,2.等效粒徑,等效粒徑是指當(dāng)一個(gè)顆粒的某一物理特性與同質(zhì)的球形顆粒相同或相近時(shí)，就用該球形顆粒的直徑來(lái)代表這個(gè)實(shí)際顆粒的直徑。那么這個(gè)球形顆粒的粒徑就是該實(shí)際顆粒的等效粒徑。,53,不同原理的儀器，選擇與其大小相關(guān)的物理性質(zhì)或行為來(lái)度量其大小，例如，激光粒度儀選擇顆粒對(duì)光的散射特性，沉降儀選擇顆粒在液體中的沉降特性，篩分法選擇顆粒能否通過(guò)篩孔，等等。由于不同儀器選擇同一顆粒不同的物理性質(zhì)作為等效時(shí)的參考量，因此用它們測(cè)量同一不規(guī)則顆粒時(shí)，結(jié)果可能是不同的。有時(shí)甚至同一種原理的儀器，測(cè)試條件不同，結(jié)果也可能不同，例如，篩分測(cè)量的結(jié)果同振篩的時(shí)間有關(guān)。,54,3.粒度分布粒徑用來(lái)描述一個(gè)顆粒的大小。一種粉體樣品的各個(gè)顆粒，大小互不相同，這時(shí)要用粒度分布才能較全面地描述樣品顆粒的整體大小。定義：用特定的儀器和方法反映出的不同粒徑顆粒占粉體總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。有區(qū)間分布和累計(jì)分布兩種形式。區(qū)間分布又稱(chēng)為微分分布或頻率分布，它表示一系列粒徑區(qū)間中顆粒的百分含量。累計(jì)分布也叫積分分布，它表示小于或大于某粒徑顆粒的百分含量。粒度分布的表示方法：表格法：用表格的方法將粒徑區(qū)間分布、累計(jì)分布一一列出的方法。圖形法：在直角標(biāo)系中用直方圖和曲線等形式表示粒度分布的方法。函數(shù)法：用數(shù)學(xué)函數(shù)表示粒度分布的方法。這種方法一般在理論研究時(shí)用。如著名的Rosin-Rammler分布就是函數(shù)分布。,55,表格法：用表格的方法將粒徑區(qū)間分布、累計(jì)分布一一列出的方法。圖形法：在直角座標(biāo)系中用直方圖和曲線等形式表示粒度分布的方法。函數(shù)法：用數(shù)學(xué)函數(shù)表示粒度分布的方法。這種方法一般在理論研究時(shí)用。如著名的Rosin-Rammler分布就是函數(shù)分布。,56,4.表示粒度特性的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：D50：一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%，小于它的顆粒也占50%，D50也叫中位徑或中值粒徑。D50常用來(lái)表示粉體的平均粒度。D97：一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到97%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑小于它的的顆粒占97%。D97常用來(lái)表示粉體粗端的粒度指標(biāo)。其它如D16、D90等參數(shù)的定義與物理意義與D97相似。比表面積：?jiǎn)挝恢亓康念w粒的表面積之和。比表面積的單位為m2/kg或cm2/g。比表面積與粒度有一定的關(guān)系，粒度越細(xì)，比表面積越大，但這種關(guān)系并不一定是正比關(guān)系。,1.4破碎機(jī)械的類(lèi)型及用途,根據(jù)不同結(jié)構(gòu)破碎機(jī)破碎成品粒度的不同，可分為：粗碎碎至100mm左右；中碎碎至30100mm；細(xì)碎碎至0.530mm。按結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，破碎機(jī)械分為如圖所示的幾種類(lèi)型。,(1)顎式破碎機(jī)由于活動(dòng)顎板2對(duì)固定顎板1作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，物料在兩顎板之間被壓碎。適用于粗、中碎硬質(zhì)物料或中硬質(zhì)物料。(2)圓錐式破碎機(jī)外錐體1是固定的，內(nèi)錐體2被安裝在偏心軸套里，由立軸3帶動(dòng)作偏心回轉(zhuǎn)。物料在兩錐體之間受到壓力和彎曲力的作用而被破碎。適用于粗、中、細(xì)碎硬質(zhì)物料或中硬質(zhì)物料。(3)輥式破碎機(jī)物料在兩個(gè)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。適用于中、細(xì)碎中硬質(zhì)和軟質(zhì)物料。,(4)錘式破碎機(jī)物料被快速旋轉(zhuǎn)的錘子1所擊碎，錘子1自由懸掛在轉(zhuǎn)盤(pán)2上，并被其帶動(dòng)。適用于中、細(xì)碎中硬質(zhì)物料。(5)反擊式破碎機(jī)物料被高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子2上剛性固定的打擊板1擊碎，并撞擊到反擊板上而進(jìn)一步被破碎。適用中、細(xì)碎硬質(zhì)和中硬物料。(6)輪碾機(jī)物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤(pán)2上被圓柱形碾輪1所壓碎和磨碎，同時(shí)還有混合作用。耐火材料廠多用輪碾機(jī)粉碎原料。,(7)立式?jīng)_擊破碎機(jī)物料受高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子1和2上固定板錘的沖擊和擠壓作用而破碎成粗粒和細(xì)粒，并且撞擊到襯板3上而進(jìn)一步破碎。適用于中、細(xì)碎硬質(zhì)及中硬質(zhì)和脆性物料。(8)籠式粉碎機(jī)籠式粉碎機(jī)又稱(chēng)籠形磨，它是利用兩個(gè)高速相對(duì)回轉(zhuǎn)的籠子1、2對(duì)物料進(jìn)行沖擊粉碎的。適用于細(xì)碎和粗磨脆性及軟質(zhì)物料。玻璃工業(yè)中使用較多。,2顎式破碎機(jī),在工業(yè)中應(yīng)用的破碎設(shè)備種類(lèi)繁多，其分類(lèi)方法也有多種。按照使用的粒度范圍可將破碎設(shè)備分為破碎機(jī)與粉磨機(jī)兩大類(lèi)。兩者的根本區(qū)別是什么？破碎機(jī)可按工作原理和結(jié)構(gòu)特征劃分為：鄂式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)和沖擊式破碎機(jī)。圖為主要類(lèi)型破碎和磨碎設(shè)備的原理示意圖。,2.1顎式破碎機(jī)（Jawcrusher）的工作原理及類(lèi)型俗稱(chēng)“老虎口”，是破碎硬物料最有效的設(shè)備。顎式破碎機(jī)經(jīng)過(guò)100多年的實(shí)踐和不斷地改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)已日臻完善。它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、維修方便等特點(diǎn)。所以，至今仍然是粗碎和中碎作業(yè)中最重要和使用最廣泛的一種破碎機(jī)械。它不但在建材工業(yè)，也在冶金、煤炭、化工等工礦企業(yè)中被廣泛地采用著。顎式破碎機(jī)主要用來(lái)破碎應(yīng)力不超過(guò)200MPa的脆性物料。如鐵礦石、金礦石、鉬礦石、銅礦石、石灰石和白云石等。在建材工業(yè)中它主要用來(lái)破碎石灰石、水泥熟料、石膏、砂巖等。,機(jī)制砂生產(chǎn)線有給料機(jī)、破碎機(jī)、制砂機(jī)、振動(dòng)篩和膠帶傳輸機(jī)等設(shè)備組合而成。根據(jù)不同的工藝要求，各種型號(hào)的設(shè)備進(jìn)行組合，滿足不同工藝要求。,首先，石料由粗碎機(jī)（粗鄂式破碎機(jī)）進(jìn)行初步破碎。然后，產(chǎn)成的粗料由膠帶輸送機(jī)輸送至細(xì)碎機(jī)（細(xì)碎鄂式破碎機(jī)）進(jìn)行進(jìn)一步破碎，細(xì)碎后的石料進(jìn)振動(dòng)篩篩分出兩種石子，滿足制砂機(jī)進(jìn)料粒度的石子進(jìn)制砂機(jī)制砂，另一部分料返回再進(jìn)細(xì)破。進(jìn)制砂機(jī)的石子一部分制成砂，經(jīng)洗砂機(jī)（可選）清洗后制成成品砂，另一部分進(jìn)制砂機(jī)再次破碎，最終產(chǎn)出符合要求的各種砂料。,2.1顎式破碎機(jī)的工作原理及類(lèi)型,在顎式破碎機(jī)中，動(dòng)顎板繞懸掛心軸對(duì)固定顎板作周期性擺動(dòng)。當(dāng)動(dòng)顎靠近固定顎板時(shí)，則位于兩顎板間的礦石受壓碎、劈裂和彎曲作用而破碎。當(dāng)動(dòng)顎離開(kāi)固定顎板時(shí)，已破碎的礦石在重力作用下，經(jīng)排礦口排出，所以物料的破碎是在兩塊顎板之間進(jìn)行的。,鄂式破碎機(jī)工作時(shí)，活動(dòng)鄂板對(duì)固定鄂板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，時(shí)而靠近，時(shí)而離開(kāi)。當(dāng)靠近時(shí)，物料在兩鄂板間受到擠壓、劈裂、沖擊而被破碎；當(dāng)離開(kāi)時(shí)，已被破碎的物料靠重力作用而從排料口排出。,物料在顎式破碎機(jī)中的破碎是在兩塊顎板之間進(jìn)行的。破碎機(jī)的可動(dòng)顎板繞懸掛軸或可動(dòng)軸對(duì)固定顎板作周期性地靠近和離開(kāi)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)可動(dòng)顎板靠近固定顎板時(shí)，位于兩顎板間的物料受以擠壓為主的作用力而破碎；當(dāng)可動(dòng)顎板離開(kāi)固定顎板時(shí)，已破碎的物料在重力作用下由破碎機(jī)排料口排出。,2.2顎式破碎機(jī)分類(lèi),破碎機(jī)通常按給料口的寬度B的大小把顎式破碎機(jī)分為三類(lèi)：大型顎式破碎機(jī)（600mm）；中型項(xiàng)式破碎機(jī)（300mm600mm）；小型顎式破碎機(jī)（600mm）。目前廣泛應(yīng)用的顎式破碎機(jī)有簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)和復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)兩種。顎式破碎機(jī)的規(guī)格用進(jìn)料口寬度B(mm)和長(zhǎng)度L(mm)來(lái)表示。例如：9001200顎式破碎機(jī)。,1）簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)右圖為國(guó)產(chǎn)1500（B）2100（L）型簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)構(gòu)造圖。圖中固定顎板1又是機(jī)架的前壁，可動(dòng)顎板懸掛在懸掛軸11上，兩塊頂板上均鑲有破碎齒板3和4。在垂直連桿7的下部裝有前、后肘板8和9。,拉桿,該破碎機(jī)的活動(dòng)顎1是固裝在可回轉(zhuǎn)的心軸5上，當(dāng)偏心軸3回轉(zhuǎn)時(shí)，連桿2也隨著作上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)推力板4的作用，迫使活動(dòng)顎板繞著懸掛軸作往復(fù)擺動(dòng)?；顒?dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都呈弧線，其擺動(dòng)距離：水平行程是上端為0.5s、下端為s；垂直位移是上端為0.15s、下端為0.3s。為此，該破碎機(jī)的破碎負(fù)荷集中在下部，活動(dòng)顎板磨損不均勻，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力較低。簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)破碎比為36，一般做成大、中型，用作粗碎機(jī)。,2）復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1-1-12所示。與圖1-1-11相比，復(fù)擺破碎機(jī)比單擺破碎機(jī)少了一根可動(dòng)顎板的懸掛軸；可動(dòng)顎板與連桿合為一個(gè)部件，沒(méi)有垂直連桿；肘板也只有一塊。復(fù)擺式破碎機(jī)的構(gòu)造比簡(jiǎn)擺式破碎機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)單。但可動(dòng)顎板運(yùn)動(dòng)卻復(fù)雜了，當(dāng)破碎機(jī)工作時(shí)，飛輪8帶動(dòng)偏心軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，由于偏心軸的偏心作用，懸掛在它上邊的可動(dòng)顎板2在肘板9的制約下，相對(duì)于固定顎板往復(fù)地做一種復(fù)合擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。,該機(jī)的活動(dòng)顎1的頂部直接懸掛在偏心軸3上，其底部支撐在一端有固定鉸接的推力板4上。當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直接帶動(dòng)了活動(dòng)顎，活動(dòng)顎上部的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為圓形，底部因受推力板的約束，運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧形，中部為橢圓形。復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)動(dòng)顎上部水平行程為下部的1.5倍，適合上部壓碎大塊礦石。它的垂直位移上部為2.5s、下部為3s。在破碎腔中礦石除受到顎板的擠壓和彎曲作用外，還有研磨揉搓作用。,顎式破碎機(jī)破碎產(chǎn)物粒度的大小，是通過(guò)改變其排料口寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。破碎齒板磨損后，其排料口寬度變大，破碎產(chǎn)物的粒度也變大，所以排料口寬度須定期調(diào)整。調(diào)整方法主要有兩種：一種是墊片調(diào)整；另一種是楔塊調(diào)整。,顎式破碎機(jī)工作時(shí)，在偏心軸上裝有兩個(gè)沉重的飛輪，在空轉(zhuǎn)行程中，把能量?jī)?chǔ)存下來(lái)；在破碎行程中再把能量釋放出來(lái)，使得破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。兩種顎式破碎機(jī)在結(jié)構(gòu)上差異造成它們運(yùn)動(dòng)特征的不同。規(guī)格相同時(shí)，復(fù)擺式破碎機(jī)的處理能力比簡(jiǎn)擺式大2030。復(fù)擺式破碎機(jī)破碎比i可達(dá)到10，簡(jiǎn)單擺動(dòng)破碎機(jī)破碎比i為36。,2.3顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作參數(shù)的選擇和計(jì)算,為了保證顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,在設(shè)計(jì)時(shí)必須正確地確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù),并以此作為計(jì)算零部件強(qiáng)度的基礎(chǔ)。2.3.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算2.3.1.1給礦口與排礦口的尺寸我國(guó)生產(chǎn)的顎式破碎機(jī)，給礦口長(zhǎng)度：L=(1.251.6)B(2.1)對(duì)大型破碎機(jī):L=(1.251.5)B中、小型破碎機(jī)：L=(1.51.6)B對(duì)小型破碎機(jī)，為了獲得較高的生產(chǎn)率，L/B值可以選大一些，國(guó)外生產(chǎn)的小型破碎機(jī)就有L=(23.6)B的。,給礦口寬度：B=(1.11.25)Dmax(2.2)最大給礦粒度:Dmax=(0.750.9)B(2.3)排礦口最小寬度可按下式選定：對(duì)簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)：e=dmax-s=1517B(2.4a)對(duì)復(fù)擺顎式破碎機(jī)：e=dmax-s=15110B(2.4b)式中：L給礦口長(zhǎng)度,m；B給礦口寬度，m；Dmax最大給礦粒度，m;e排礦口最小寬度，m;dmax最大排礦粒度，m;s動(dòng)顎的擺動(dòng)行程(排礦口處的水平行程)，m。,2.3.1.2鉗角破碎機(jī)的動(dòng)顎與固定顎板之間的夾角稱(chēng)為鉗角。當(dāng)破碎物料時(shí)，必須使物料塊既不向上滑動(dòng)，也不從破碎機(jī)給礦口中跳出來(lái)。為此，鉗角圖2.7物料塊受力分析應(yīng)該保證物料塊與顎板工作表面間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止物料被擠出去。為了確定角，應(yīng)該分析當(dāng)物料塊被顎板擠壓時(shí)作用在石塊上的力的情況。,2.3.1.3動(dòng)顎擺動(dòng)行程s與偏心軸的偏心距r,動(dòng)顎的擺動(dòng)行程s是破碎機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動(dòng)顎的擺動(dòng)行程應(yīng)按物料達(dá)到破壞時(shí)所需之壓縮量來(lái)決定。然而，由于破碎板的變形，及其與機(jī)架間存在的間隙等因素的影響，實(shí)際選取的動(dòng)顎擺動(dòng)行程遠(yuǎn)大于理論上求出的數(shù)值。由于物料在破碎腔由上向下逐漸變小，所以只要?jiǎng)宇€上部擺動(dòng)行程能夠滿足破碎物料需求的壓縮量就可以。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，破碎腔的上部擺動(dòng)行程應(yīng)大于0.01Dmax(Dmax為最大給礦粒度）。,2.3.1.4主要構(gòu)件尺寸的確定,（1）破碎腔高度H（2）動(dòng)顎軸承中心距給礦口平面的高度h（3）偏心距r對(duì)連桿長(zhǎng)度l的比值（4）推力板長(zhǎng)度K,2.3.1.5破碎腔的形狀,破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種，如圖所示。圖中實(shí)線表示顎板閉合時(shí)位置，虛線表示顎板后退最遠(yuǎn)位置。,(a)直線型破碎腔；(b)曲線型破碎腔,2.3.2工作參數(shù)的選擇與計(jì)算,2.3.2.1偏心軸的轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)于顎式破碎機(jī)，動(dòng)顎的擺動(dòng)次數(shù)由偏心軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。在一定范圍內(nèi)，偏心軸轉(zhuǎn)速增加，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力相應(yīng)的增加。但是，當(dāng)動(dòng)顎擺動(dòng)超過(guò)一定限度時(shí)，再增加轉(zhuǎn)速，生產(chǎn)能力增加十分緩慢，有時(shí)甚至還下降。而其功耗卻迅速上升，由于過(guò)高的偏心軸轉(zhuǎn)速使破碎好的物料來(lái)不及由卸料口排出，反而影響了生產(chǎn)能力的提高。,顎式破碎機(jī)物料梯形截面棱柱體,2.3.2.2生產(chǎn)能力,顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是指在單位時(shí)間內(nèi)能破碎物料的數(shù)量，也稱(chēng)為產(chǎn)量或生產(chǎn)率。顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是以動(dòng)顎擺動(dòng)一次，從破碎腔中排出一個(gè)松散的棱柱體的物料為計(jì)算依據(jù)。,2.3.2.3功率,在顎式破碎機(jī)的破碎過(guò)程中，其功率消耗與轉(zhuǎn)數(shù)、規(guī)格尺寸、排礦口寬度、鉗角大小以及被破碎礦石的物理機(jī)械性質(zhì)和粒度特性有關(guān)。破碎機(jī)轉(zhuǎn)速愈高，機(jī)械尺寸愈大，功率消耗愈大；破碎比愈大，功率消耗也愈大。但是，對(duì)功率消耗影響最大的還是礦石的物理機(jī)械性能。由于功率消耗與許多因素有關(guān)，現(xiàn)在尚無(wú)一個(gè)完整的理論公式能精確地計(jì)算出破碎機(jī)的功率消耗。,顎式破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率也可采用下列公式計(jì)算:對(duì)于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)：N=10LHsn(2.19)對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)：N=18LHrn(2.20)式中：H固定顎板的計(jì)算高度，m。,3錘式破碎機(jī),3.1概述錘式破碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊物料，使其沿自然裂隙、層理面和節(jié)理面等脆弱部分而破碎的一種機(jī)械。錘式破碎機(jī)適用于破碎脆性、中硬、含水量不大的物料，在建材、化工、電力、礦業(yè)、冶金等工業(yè)部門(mén)廣泛用來(lái)破碎石灰石、煤、頁(yè)巖、石膏、白堊、石棉礦石、焦炭等。,錘式破碎機(jī)的破碎過(guò)程大致是當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)中,遭受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而破碎,破碎了的物料,從錘頭處獲得動(dòng)能,從高速?zèng)_向架體內(nèi)擋板,篩條,與此同時(shí)物料相互撞擊,遭到多次破碎,小于篩條之間隙的物料,從間隙中排出,個(gè)別較大的物料,在篩條上再次經(jīng)錘頭的沖擊,研磨,擠壓而破碎,物料被錘頭從間隙中擠出.從而獲得所需粒度的產(chǎn)品。,例如，國(guó)產(chǎn)的16001600毫米單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排鉸接錘頭的錘式破碎機(jī)。它適用于破碎石灰石、煤、石膏或其它中等硬度的巖石。,3.1.1錘式破碎機(jī)的工作原理及應(yīng)用,錘式破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和破碎原理如圖所示。主軸上用鍵固裝轉(zhuǎn)子2，在轉(zhuǎn)子上掛裝錘頭3，錘頭尺寸和形狀是根據(jù)破碎機(jī)規(guī)格和物料粒度決定的。主軸、轉(zhuǎn)盤(pán)、錘頭組成的回轉(zhuǎn)體稱(chēng)為轉(zhuǎn)子。機(jī)架1內(nèi)固裝有破碎板4和篦條篩5。,1機(jī)架；2轉(zhuǎn)子；3錘頭；4破碎板；5篦條篩,物料進(jìn)入破碎機(jī)中，受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而破碎。物料從錘頭處獲得動(dòng)能，以高速?zèng)_向破碎板4而被第二次破碎。粒度小的物料從篦條篩排出，粒度大的物料在篦條篩上再經(jīng)錘頭沖擊、研磨、銑削而破碎。合格粒度由篦條篩排出。,3.1.2錘式破碎機(jī)的類(lèi)型,錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，按回轉(zhuǎn)軸的數(shù)目不同可分為單轉(zhuǎn)子式和雙轉(zhuǎn)子式；按錘頭的排數(shù)分為單排式和多排式；按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向分為不可逆式和可逆式；按錘頭裝置的方式可分為固定錘式和活動(dòng)錘式（固定錘式僅用于物料的細(xì)磨（錘磨機(jī)）。錘式破碎機(jī)類(lèi)型見(jiàn)圖3.2所示。,3.1.3錘式破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),錘式破碎機(jī)優(yōu)點(diǎn)：破碎比大（一般為1025，高者達(dá)50），生產(chǎn)能力高，產(chǎn)品均勻，過(guò)粉碎現(xiàn)象少，單位產(chǎn)品能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備質(zhì)量輕，操作維護(hù)容易等。錘式破碎機(jī)缺點(diǎn)：錘頭和篦條篩磨損快，檢修和找平衡時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)破碎硬質(zhì)物料，磨損更快；破碎粘濕物料時(shí)，易堵塞篦條篩縫，為此容易造成停機(jī)（物料的含水量不應(yīng)超過(guò)10%）。錘式破碎機(jī)的規(guī)格用轉(zhuǎn)子直徑D(mm)和轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度L（mm）來(lái)表示。D是指錘頭端部所繪出的圓周直徑，L是指沿軸向排列的錘頭有效工作長(zhǎng)度。例如1000800的錘式破碎機(jī)，D=1000mm、L=800mm。,3.2錘式破碎機(jī)的構(gòu)造及主要零部件,3.2.1錘式破碎機(jī)的構(gòu)造圖3.3為我國(guó)生產(chǎn)的16001600單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、鉸接錘頭的錘式破碎機(jī)。該機(jī)器由傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)子、篦條篩和機(jī)架等部分組成。,3.2.2錘式破碎機(jī)主要零部件,錘式破碎機(jī)的主要零部件有錘頭、轉(zhuǎn)子、篦條篩、內(nèi)壁襯板、機(jī)架等。其中以錘頭和篦條為常更換件，并在破碎過(guò)程中起主要作用。(1)錘頭錘頭是錘式破碎機(jī)的主要工作零件。,1.合理選擇工作參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)。錘式破碎機(jī)主要是利用錘頭沖擊物料而粉碎，而且錘頭的單位純磨損與線速度的一次方至二次方成正比例關(guān)系，所以選擇合理的線速度，保證產(chǎn)品粒度的前提下，盡可能降低轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)速度。,2.提高錘頭利用率，減少錘頭更換時(shí)間。錘頭的利用率，更換時(shí)間與其結(jié)構(gòu)形式和其固定緊固方式有密切的關(guān)系。因此可以采用對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)形式，簡(jiǎn)單的緊固方式，大翻蓋，大檢修門(mén)機(jī)殼等方案，可以提高錘頭的金屬利用率，使壽命也有所增加。,3.堆焊硬質(zhì)合金。錘頭磨損到一定程度后，在磨損面上堆焊硬質(zhì)合金也是一種有效的辦法。4.提高錘頭材質(zhì)的耐磨性能。錘頭的材質(zhì)通常采用高錳鋼，這對(duì)破碎中等硬度的物料是適用的，但在破碎硬物料時(shí)，錘頭必須具有良好的耐蝕性，同時(shí)還必須具有較高的耐磨性能。,(2)轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子由主軸、一組轉(zhuǎn)子圓盤(pán)（或三角形、多角形掛錘體）和錘頭組成。,1篩架；2篦條；3穿桿；4套管(3)篦條篩,(3)篦條篩,（4）安全裝置,金屬物對(duì)破碎機(jī)是極大的威脅，為了防止金屬物進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)造成事故，一般破碎機(jī)都有安全裝置。錘式破碎機(jī)的安全裝置如圖所示。在破碎機(jī)的主軸1上裝有安全銅套2，皮帶輪3套在銅套上，銅套與皮帶輪則用安全銷(xiāo)4連接。當(dāng)破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)入金屬物或過(guò)負(fù)荷時(shí)，安全銷(xiāo)即被剪斷而起到保護(hù)作用。,1主軸；2安全銅套；3皮帶輪；4安全銷(xiāo),3.3錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的確定,3.3.1基本結(jié)構(gòu)參數(shù)3.3.1.1轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度轉(zhuǎn)子直徑一般根據(jù)給料塊的尺寸大小來(lái)決定。通常轉(zhuǎn)子直徑與給料塊尺寸之比為1.25，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度視機(jī)器生產(chǎn)能力的大小而定。轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度之比值,一般為0.72，物料抗沖擊力較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)選取較大的比值。,3.3.1.2基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定,（1）給料口寬度和長(zhǎng)度錘式破碎機(jī)的給料口寬度大于3dmax，dmax表示最大給礦塊的尺寸。給料口長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度相同。（2）卸料口尺寸錘式破碎機(jī)的卸料口尺寸由篦條間隙來(lái)控制，而篦條間隙由產(chǎn)品粒度的大小來(lái)決定。中碎時(shí)產(chǎn)品平均粒度約為間隙的1/31/5，粗碎時(shí)約為間隙的1/1.51/2。（3）給料方式錘式破碎機(jī)要求給料塊有一定垂直下落速度，故給料口一般都設(shè)置在機(jī)架上方。,3.3.1.3錘頭質(zhì)量的確定,（1）按動(dòng)能定理計(jì)算錘頭質(zhì)量假設(shè)被破碎物料受沖擊前的速度為零，錘頭沖擊前后圓周速度不變，則每一個(gè)錘頭沖擊時(shí)所產(chǎn)生的能量為E=1/2mv2式中：E錘頭的功能，J；m錘頭的質(zhì)量，kg；v錘頭的圓周速度，m/s。v=Dn/60式中：n轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,r/min；D轉(zhuǎn)子直徑，m。將式（3.2）代入式（3.1），得E=1/2mDn602=m2D2n2/7200轉(zhuǎn)子上全部錘頭每轉(zhuǎn)一次所產(chǎn)生的動(dòng)能E為:E=K1K2E=m2D2n2K1K2/7200式中：K1轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù)；K2轉(zhuǎn)子橫向每排的錘頭個(gè)數(shù)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為n時(shí)全部錘頭所產(chǎn)生的動(dòng)能是由電機(jī)供給的，故與電機(jī)功率相等。N=nE100060=nm2D2n2K1K2100060/7200式中：N電機(jī)功率，kW。由式（3.5）導(dǎo)出錘頭質(zhì)量為：m=43.2106ND2n3K1K2,(2)按動(dòng)量定理計(jì)算錘頭質(zhì)量根據(jù)碰撞理論動(dòng)量相等的原理計(jì)算錘頭質(zhì)量時(shí)，考慮到錘頭打擊物料后，必然會(huì)產(chǎn)生速度損失。如果錘頭打擊料塊后，其速度損失過(guò)大，就會(huì)使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒，這時(shí)錘頭由于速度減小而使動(dòng)能減小，在下一次與物料相遇時(shí)，它會(huì)很快通過(guò)而破碎不了物料，因而會(huì)降低破碎機(jī)的生產(chǎn)能力和增加無(wú)用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后產(chǎn)生的偏倒，能夠由于離心力的作用在下次破碎物料前很快恢復(fù)到正常工作位置，就要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過(guò)大。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，錘頭打擊物料后的允許速度損失隨著破碎機(jī)的規(guī)格大小而變，一般允許速度損失為40%60%，即：v2=(0.40.6)v1(3.7)式中：v1錘頭打擊物料前的圓周速度，m/s；v2錘頭打擊物料后的圓周速度，m/s。,原則上轉(zhuǎn)子的直徑愈大，允許的速度損失愈大，反之則取偏小值。若錘頭與物料為非彈性碰撞，且設(shè)物料碰撞前的速度為零，根據(jù)碰撞理論動(dòng)量相等的原理可得下列方程：m0v1=m0v2+Mv2m0=v2M/(v1-v2)(3.8)式中：m0錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量，kg；M最大物料塊質(zhì)量，kg。將式（3.7）代入式（3.8），得：m0=(0.71.5)M(3.9)m0僅僅是錘頭的打擊質(zhì)量，錘頭實(shí)際質(zhì)量m應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與錘頭質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相等的條件進(jìn)行質(zhì)量代換。m=m0r/r0式中：r錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離，m；r0錘頭重心到懸掛點(diǎn)的距離，m。,(3)錘頭打擊中心的計(jì)算錘式破碎機(jī)是一種高速回轉(zhuǎn)且靠沖擊來(lái)破碎物料的機(jī)械。為了使其穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，正常地進(jìn)行工作，首先，必須使它的轉(zhuǎn)子獲得靜力平衡和動(dòng)力平衡。如果轉(zhuǎn)子的重心不在它的幾何中心線上，則產(chǎn)生靜力不平衡現(xiàn)象。若轉(zhuǎn)子中心線和幾何中心線相交，則將產(chǎn)生動(dòng)力不平衡現(xiàn)象。這兩種不平衡現(xiàn)象，都會(huì)產(chǎn)生很大的慣性力和慣性力矩，從而使機(jī)器產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)，使機(jī)器的主軸、軸承和機(jī)架等部件受力情況惡化，降低零件的使用壽命。特別是在軸承上產(chǎn)生周期性的沖擊負(fù)荷，使軸承發(fā)熱甚至損壞。除了轉(zhuǎn)子平衡問(wèn)題外，還有由于錘頭動(dòng)力不平衡而引起的機(jī)器振動(dòng)以及錘頭打擊物料時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力因素。所以，除了在制造上要保證轉(zhuǎn)子的靜力平衡和動(dòng)力平衡外，還必須進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算。,1錘頭；2銷(xiāo)軸；3轉(zhuǎn)子圓盤(pán)；4立軸,3.3.2主要工作參數(shù)的確定,3.3.2.1轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)是沖擊破碎物料。為此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是破碎機(jī)的重要工作參數(shù)，它影響著破碎機(jī)的破碎效率、破碎比和生產(chǎn)能力。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可按下式計(jì)算：n=v/60D(3.12)轉(zhuǎn)子的圓周速度v可以根據(jù)待破碎物料的性質(zhì)按下式計(jì)算：v0.01g5/6E1/3(3.13)式中：g重力加速度，m/s2；物料密度，kg/m3；物料的抗壓強(qiáng)度，Pa；E物料的彈性模量，Pa。,3.3.2.2生產(chǎn)能力,由于錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和破碎過(guò)程不同，所以計(jì)算其生產(chǎn)能力的公式也不同。理論上計(jì)算破碎機(jī)生產(chǎn)能力的公式是從篦條篩隙中可能通過(guò)的最大排料量計(jì)算的。錘式破碎機(jī)的產(chǎn)量與轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度、卸料篦條間隙的寬度、錘頭的質(zhì)量、轉(zhuǎn)速、進(jìn)料粒度、加料情況以及物料的物理性能因素有關(guān)。,3.3.2.3功率,錘式破碎機(jī)功率消耗與很多因素有關(guān)，但主要取決于物料的性質(zhì)、轉(zhuǎn)子的圓周速度、破碎比和生產(chǎn)能力。目前，錘式破碎機(jī)的電機(jī)功率尚無(wú)一個(gè)完整的理論計(jì)算公式。一般都是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。N=kD2Ln(3.18)式中：N電機(jī)功率，kW；k經(jīng)驗(yàn)系數(shù),k=0.10.2，大型錘式破碎機(jī)取上限。,4反擊式破碎機(jī),4.1概述4.1.1反擊式破碎機(jī)的工作原理和用途反擊式破碎機(jī)的沖擊破碎能力大，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在建材、冶金、選礦、化工等行業(yè)。反擊式破碎機(jī)特別適合于破碎中等硬度的脆性物料，它可用來(lái)破碎石灰石、煤、砂巖、水泥熟料、鐵礦石、鋁礦石、鉬礦石等物料的粗碎、中碎、細(xì)碎。由于反擊式破碎機(jī)破碎效果顯著，在一些中小型廠礦里，可替代顎式、輥式和圓錐式破碎機(jī)。,1反擊板；2打擊板；3轉(zhuǎn)子,反擊式破碎機(jī)的工作原理與錘式破碎機(jī)基本相同，它們都是利用高速?zèng)_擊作用破碎物料的。但結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程卻各有差異，反擊式破碎機(jī)工作原理見(jiàn)圖4.1。,反擊式破碎機(jī)在破碎過(guò)程中，物料在設(shè)定的流道內(nèi)沿第一、第二反擊板經(jīng)一定時(shí)間和一定長(zhǎng)度的反復(fù)沖擊路線使物料破碎，下方的均整篦板起確定出料粒度大小的作用。物料的破碎是在板錘沖擊下進(jìn)行，隨后是在拋擊到反擊板上進(jìn)一步破碎，同時(shí)料塊群在空中互相撞擊而得到粉碎。,4.1.2反擊式破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),反擊式破碎機(jī)與其他形式破碎機(jī)比較:具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)破碎效率高，能量消耗低，一般為0.51.3kWh/t。因物料抗沖擊強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小十幾倍，所以反擊式破碎機(jī)比顎式破碎機(jī)節(jié)省能量1/3，比輥式破碎機(jī)節(jié)省能量1/24/5。(2)破碎比大，一般在20左右，高者可達(dá)5060，甚至更大，這樣，可以減少破碎段數(shù)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，節(jié)省投資，降低生產(chǎn)成本。（3）設(shè)備的構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于制造，操作維修也較簡(jiǎn)便。（4）具有選擇性破碎特點(diǎn)，即密度大的物料破碎后粒度?。幻芏刃〉奈锪掀扑楹罅６却?。有利于礦物的選別。（5）設(shè)備自重輕，工作時(shí)沒(méi)有明顯的不平衡振動(dòng)，不需笨重的設(shè)備基礎(chǔ)。反擊式破碎機(jī)的缺點(diǎn)：（1）板錘和反擊板磨損較快，更換較頻繁，尤其在破碎堅(jiān)硬物料時(shí)，磨損更快。（2）在運(yùn)動(dòng)時(shí)噪聲大、粉塵大，產(chǎn)品中有過(guò)大塊。對(duì)含水、含泥的物料適應(yīng)性差。在南方雨季易堵塞，堵塞后清除極為困難。,4.1.3反擊式破碎機(jī)的分類(lèi),反擊式破碎機(jī)按其結(jié)構(gòu)特征，可分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩種類(lèi)型，其詳細(xì)分類(lèi)見(jiàn)圖4.2。,4.2反擊式破碎機(jī)的構(gòu)造,4.2.1單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)的構(gòu)造,4.2.2雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)的構(gòu)造,1鏈幕；2、8懸掛軸；3機(jī)體；4第一道轉(zhuǎn)子；5第一道反擊板；6螺桿；7方截面軸；9分腔反擊板；10壓縮彈簧；11第二道轉(zhuǎn)子；12第二道反擊板；13、14調(diào)節(jié)彈簧；15、18均整篦板；17固定反擊板；16、19板錘；20三角皮帶；21、22電動(dòng)機(jī)；23液力聯(lián)軸器；24撓性聯(lián)軸器,4.2.4反擊式破碎機(jī)的主要零部件,4.2.4.1轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式有整體式、組合式和焊接式三種。反擊式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子必須具有足夠的質(zhì)量以適應(yīng)破碎大塊物料的需要。破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子大都采用整體式的鑄鋼結(jié)構(gòu)，這種轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，堅(jiān)固耐用，便于安放板錘，能滿足破碎工作的要求。對(duì)小型反擊式破碎機(jī)也可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，這種轉(zhuǎn)子制造方便，容易得到平衡，但強(qiáng)度和耐用性較差。,4.2.4.2板錘,反擊式破碎機(jī)的板錘都是固定在轉(zhuǎn)子上，它是破碎機(jī)的重要零件，要求安裝牢固，便于更換，并用抗沖擊性能良好的材料制造。國(guó)內(nèi)多用高錳鋼、中碳合金鋼、軸承鋼鍛造。有些廠家在碳鋼板錘上用“上焊64”和“上焊64A”焊條堆焊一層，或者利用高錳鋼焊條在高錳鋼制的板錘上堆焊一層金屬材料制成。,4.2.4.3反擊板,反擊板的作用是承受被板錘擊出物料在其上沖擊破碎，并將破碎后的物料重新彈回破碎區(qū)，再次進(jìn)行破碎。反擊板的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)破碎效率影響很大。,4.3反擊式破碎機(jī)主要參數(shù)的確定,4.3.1基本結(jié)構(gòu)參數(shù)4.3.1.1基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定（1）給料口寬度和長(zhǎng)度反擊式破碎機(jī)給料口寬度B0.7D，D為轉(zhuǎn)子直徑。給料口長(zhǎng)度L與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度相同。（2）排料口尺寸反擊式破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)尺寸反擊式破碎機(jī)的排料口尺寸為:s1min0.1D，s2min0.01D(見(jiàn)圖4.11示)。（3）給料方式與給料導(dǎo)板的傾角反擊式破碎機(jī)的工作特點(diǎn)是要求入料塊沿導(dǎo)板滑入。因此，給料導(dǎo)板的傾角不應(yīng)小于50，否則會(huì)引起料塊的堆積。給料導(dǎo)板的卸載點(diǎn)通常位于板錘回轉(zhuǎn)30左右處（與水平線夾角），沖擊效果較好。角度過(guò)小，即卸載點(diǎn)過(guò)低時(shí)，料塊易堆積，從而導(dǎo)致板錘和轉(zhuǎn)子體的磨損加劇。（4）反擊板的懸掛位置反擊板的懸掛位置直接影響設(shè)備的處理能力，角小，則料塊在錘擊區(qū)的沖擊破碎次數(shù)增多，可以獲得較大的破碎比。通常065,r=(0.170.2)D,=5565，=12。,4.3.1.2轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度轉(zhuǎn)子直徑一般與入料塊尺寸有關(guān)。要破碎物料，就需要有足夠大的沖擊能量，也就是要有一定的轉(zhuǎn)子直徑才行。根據(jù)實(shí)踐資料統(tǒng)計(jì)，入料塊與轉(zhuǎn)子直徑的關(guān)系可按下列經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。d=0.54D-60(4.1)式中：d最大給料粒度，mm；D轉(zhuǎn)子直徑，mm。上式用于單轉(zhuǎn)子計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果還得乘以2/3。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度主要根據(jù)破碎機(jī)生產(chǎn)能力的大小而定。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度L與直徑D之比，一般為0.51.2。L/D比值較小時(shí)，機(jī)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性較差，這種機(jī)器只能用于物料硬度小、處理能力要求不高的單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)上。,4.3.1.3板錘數(shù)目板錘數(shù)目與轉(zhuǎn)子直徑有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑較小，板錘數(shù)目就少。通常轉(zhuǎn)子直徑小于1m時(shí)，可裝設(shè)3個(gè)板錘；轉(zhuǎn)子直徑為11.5m時(shí)，可裝設(shè)46個(gè)板錘；轉(zhuǎn)子直徑為1.52m時(shí)，可裝設(shè)610上板錘。物料硬、粉碎比大時(shí)，板錘數(shù)可多些。,4.3.2主要工作參數(shù)的確定,4.3.2.1轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的圓周速度對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品粒度和粉碎比的大小起著決定性作用。實(shí)踐證明，隨著轉(zhuǎn)子圓周速度的提高，生產(chǎn)能力和粉碎比都顯著增加，產(chǎn)品粒度朝著細(xì)的方向變化，其中進(jìn)料塊度大的細(xì)度變化更為顯著。但是隨著轉(zhuǎn)子