第二部分-碎礦篩分-06版 (NXPowerLite)

★選礦是什么？是怎么產(chǎn)生的？★巖石、礦物、礦石、脈石的關(guān)系及定義?！锍Ｓ玫倪x礦方法有哪些？★選礦處理的三個(gè)最基本的工藝過(guò)程是？★選礦常用的工藝指標(biāo)有哪些？怎樣理解

礦物加工就是利用礦物的物理或物理化學(xué)性質(zhì)的差異，借助各種選礦設(shè)備將礦石中的有用礦物與脈石礦物分離，并達(dá)到使有用礦物相對(duì)富集的過(guò)程。選礦學(xué)是研究礦物分選的學(xué)問(wèn)，是一門分離、富集、綜合利用礦產(chǎn)資源的技術(shù)科學(xué)。一、礦物、礦石的概念

1.礦物、礦石的概述

地球的外殼是由巖石組成的，巖石是由礦物組成的，礦物：地殼中具有固定化學(xué)組成和物理性質(zhì)的天然化合物或自然元素。有用礦物：能夠?yàn)槿祟惱玫牡V物。礦石：含有有用礦物的礦物集合體，其中有用成分在現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下能夠回收加以利用。礦床：在地殼或地表上礦石大量積聚具有開(kāi)采價(jià)值的區(qū)域。脈石礦物：在礦石中，目前工業(yè)上尚不能利用的一些礦物。

2.礦石的分類

礦石的種類很多，除了金屬礦石和非金屬礦石之分外，在金屬礦石中還按金屬存在的化學(xué)狀態(tài)分成硫化礦石、氧化礦石和混合礦石。當(dāng)?shù)V石中只含有一種有用金屬時(shí)，稱為單金屬礦石；含有兩種以上金屬時(shí)，稱為多金屬礦石。

二、選礦的目的和任務(wù)

選礦的目的：從礦山開(kāi)采出來(lái)的礦石，一般品位都比較低，為了滿足下一步處理的要求，在冶煉之前就需要用選礦的方法，將脈石和有用礦物分開(kāi)，使金屬品位提高，得到適于冶煉或其它部門要求的原料。礦石中往往都含有幾種有用成分，為了最充分利用國(guó)家礦產(chǎn)資源，必須盡可能的將它們分別回收，選出符合要求的單獨(dú)精礦。此外，礦石中除了有用成分外，常含有有害雜質(zhì)，在冶煉中，這些有害雜質(zhì)常常會(huì)影響金屬的質(zhì)量，因此必須在冶煉前去除有害雜質(zhì)。

選礦的任務(wù)：分離有用礦物和脈石，把共生的有用礦物盡可能的相互分離成單獨(dú)的精礦，除去有害雜質(zhì)，充分合理的利用礦產(chǎn)資源。

三、選礦過(guò)程和選礦方法

1.選礦方法根據(jù)不同的礦石類型和對(duì)選礦產(chǎn)品的要求，在實(shí)踐中可采用不同的選礦方法。常用的選礦方法有重選法、磁選法、電選法和浮選,其中浮選法應(yīng)用最廣。重選法廣泛地應(yīng)用于黑色、有色、稀有金屬和煤的分選；磁選法多用于黑色金屬和稀有金屬的分選，也可用于從非金屬礦物原料中除去含鐵雜質(zhì)，還可用于凈化生產(chǎn)、生活用水以及重介質(zhì)選煤中磁鐵礦的回收；電選法用于有色金屬礦石和稀有金屬礦石、黑色金屬(鐵、錳、鉻)礦石的分選，還用于非金屬礦石(如煤粉、金剛石、石墨、石棉、高嶺土和滑石等)的分選；浮選法可用金屬及非金屬礦物的分選。此外，還有光電選礦法、化學(xué)選礦法及其他特殊選礦法。各種選礦方法有時(shí)單獨(dú)使用，有時(shí)是幾種方法的聯(lián)合應(yīng)用。

2.選礦過(guò)程礦石的選礦處理過(guò)程是在選礦廠中完成的。不論選礦廠的規(guī)模大小，一般都包括以下三個(gè)最基本的工藝過(guò)程：①礦石分選前的準(zhǔn)備作業(yè):包括原礦的破碎、篩分、磨礦、分級(jí)等工序本過(guò)程的目的是使有用礦物與脈石礦物單體分離，使各種有用礦物相互間單體解離為選礦分離創(chuàng)造適宜的條件.②分選作業(yè):借助于各種選礦方法將有用礦物同脈石分離，并使有用礦物相互分離,富集獲得最終選礦產(chǎn)品.③分選后產(chǎn)品的處理作業(yè):包括各種精礦、中礦、尾礦產(chǎn)品的脫水，濃縮、過(guò)濾、干燥和洗水澄清循環(huán)復(fù)用等。三、選礦過(guò)程和選礦方法四、選礦常用的工藝指標(biāo)1.品位——是指產(chǎn)品中金屬或有用成分的質(zhì)量與該產(chǎn)品質(zhì)量之比，常用百分?jǐn)?shù)表示。通常用a表示原礦品位；β表示精礦品位；θ表示尾礦品位。2.產(chǎn)率——產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比，叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率，通常以γ表示。13.回收率——精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比，稱為回收率，常用ε表示?；厥章士捎孟率接?jì)算：式中：ε——回收率，%；

a——原礦品位，%；

β——精礦品位，%；

γ——精礦產(chǎn)率，%。

有用成分回收率是評(píng)定分選過(guò)程(或作業(yè))效率的一個(gè)重要指標(biāo)。回收率越高．表示選礦過(guò)程(或作業(yè))回收的有用成分越多所以．選礦過(guò)程中應(yīng)在保證精礦質(zhì)量的前提下，力求提高有用成分回收率。

84.選礦比——原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量的比值用它可以確定獲得1t精礦所需處理原礦石的噸數(shù)。常以K表示。5.富礦比(或富集比)——精礦品位與原礦品位的比值，常用E表示，E=β/a，它表示精礦中有用成分的含量比原礦中該有用成分含量增加的倍數(shù)，即選礦過(guò)程中有用成分的富集程度。☆粒度及粒度表示方法☆粒度分析方法☆實(shí)驗(yàn)室常用的篩分設(shè)備☆篩分及基本理論1.1粒度及粒度分析1.1.1粒度及其表示方法粒度--描述單一顆粒大小的尺寸稱為粒度。球形或立方體顆粒的粒度即為直徑或邊長(zhǎng)；對(duì)于外形不規(guī)則的顆粒，其粒度以三維尺寸(長(zhǎng)a、寬b、厚c)的算術(shù)平均值d=(a十b＋c)/3或幾何平均值表示。平均粒度——描述物料群的粒度稱為平均粒度。

對(duì)d1/d2＜的粒級(jí)，即粒度范圍較窄的物料群，其平均粒度d=(dl+d2)/2；對(duì)于粒度范圍較寬的物料群，通常有數(shù)個(gè)粒級(jí)，要用統(tǒng)計(jì)學(xué)上求平均值的方法計(jì)算其加權(quán)算術(shù)平均粒度ds，或加權(quán)幾何平均粒度dj，或加權(quán)調(diào)和平均粒度dt：式中：γi是平均粒度為di的粒級(jí)占物料總量的質(zhì)量百分率。1.1.2粒度分析方法粒度分析是一種技術(shù)操作．它的任務(wù)是測(cè)定碎散物料的粒度特性。選礦工程中常用的有以下三種：

1)篩分分析法——此法是利用篩孔大小不同的一系列篩子對(duì)散料篩分，n層篩子可把物料分成(n+1)個(gè)粒級(jí)，各粒級(jí)的上、下限粒度通常就取相應(yīng)篩子的篩孔尺寸。篩分分析法廣泛用于測(cè)定0.04-100mm散粒的粒度組成，更大粒度的物料也可編制更大篩孔的篩子，但對(duì)于小粒度的物料，一是制作相應(yīng)篩孔的篩子較困難，二是很難篩得充分。一般干篩的分級(jí)粒度最小至0.1mm。0.04-100mm物料須用濕篩。篩分分析法的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作，但篩析結(jié)果受顆粒形狀和篩分時(shí)間的影響較大。

2)水力沉降分析法——此法是利用水力分析裝置，根據(jù)不同粒度的顆粒在水介質(zhì)中沉降速度不同而分成若于粒級(jí)。該法適用于測(cè)定l-75μm細(xì)粒物料的粒度組成，其特點(diǎn)是不像篩分分析法那樣嚴(yán)格按顆粒幾何尺寸分級(jí)，而是按沉降速度分級(jí)。因水力沉降過(guò)程受顆粒密度和形狀的影響，密度大的小顆粒與密度小的大顆粒有可能進(jìn)入同一個(gè)粒級(jí)。

3)顯微鏡分析法——此法是利用顯微鏡觀察微細(xì)顆粒的大小和形狀，適用于0.1-50μm的物料，可檢查分選產(chǎn)品或校正水力沉降分析結(jié)果，也可研究礦石的結(jié)構(gòu)其主要特點(diǎn)是直觀。

4)激光粒度分析法1.2篩分分析1.2.1篩分工具

1.標(biāo)準(zhǔn)篩標(biāo)準(zhǔn)篩是一套篩孔尺寸大小有一定比例的、篩孔邊長(zhǎng)及篩絲直徑均按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（21/2美國(guó)、英國(guó)、加拿大；101/10法國(guó)、前蘇聯(lián)等）制造的篩子使用時(shí)將各個(gè)篩子按篩孔大小從上至下順序疊放，上層篩孔大，下層篩孔小各篩子所處的層位次序稱為篩序。每?jī)蓚€(gè)相鄰篩子篩孔尺寸的比值稱為篩比。有的標(biāo)準(zhǔn)篩確定一系列篩子中的某個(gè)篩子作為基準(zhǔn)篩，簡(jiǎn)稱基篩。標(biāo)準(zhǔn)篩都有篩底和篩蓋，分另別用以收集篩下產(chǎn)品和防止物料濺失。2.非標(biāo)準(zhǔn)篩非標(biāo)準(zhǔn)篩并非是隨意制作的篩子，對(duì)某些主要特征一般都作出規(guī)定。如煤炭工業(yè)規(guī)定篩孔尺寸依次為100mm、50mm、25mm、13mm、6mm、3mm、0.5mm，必要時(shí)可以增減篩孔尺寸。很顯然，標(biāo)準(zhǔn)篩是用于細(xì)物料的篩分，而非標(biāo)準(zhǔn)篩是用于粗物料的篩分。1.2.2篩分試驗(yàn)篩分試驗(yàn)按篩分物料粒度的大小分為大篩分與小篩分，大篩分使用非標(biāo)準(zhǔn)篩，小篩分使用標(biāo)準(zhǔn)篩；按篩分時(shí)是否使用水介質(zhì)促進(jìn)篩分的進(jìn)行又分為干篩與濕篩。因大粒度物料容易篩分，當(dāng)試料水分與含泥量較大時(shí)，可以先晾曬，因此，大篩分一般采用干篩。對(duì)于小篩分，當(dāng)試料水分與含泥量較小且要求不甚嚴(yán)格時(shí)，可采用干篩，否則宜采用濕篩。篩分試驗(yàn)所用試樣的重量與試樣的粒度有關(guān)，見(jiàn)表1-1-2物料最大粒度/mm0.10.30.51351020試樣最小重量/kg0.0250.050.10.20.52520表1-1-2試樣量與粒度關(guān)系表

篩分時(shí)間對(duì)篩分結(jié)果有較大的影響，衡量篩分是否完全的方法是，采用人工篩分，如果1分鐘內(nèi)所得篩下物料量小于篩分前篩上物料量的1%，則認(rèn)為篩分完全，否則重篩。篩分試驗(yàn)后各粒級(jí)的重量和與原試樣重量的差值，不得超過(guò)原試樣的重量的1%-2.5%，否則重做。1.3篩分及基本理論(粒度特性曲線和粒度特性方程式)

1.3.1粒度特性曲線累積粒度特性曲線有如下用途：①可確定任何指定粒度的相應(yīng)累積產(chǎn)率；或由指定的累積產(chǎn)率查得相應(yīng)的粒度。②可求出任一粒級(jí)(d1-d2)的產(chǎn)率，它等于粒度dl及d2所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的差值。③由曲線的形狀可大致判斷物料的粒度組成情況。對(duì)于正累積的粒度特性曲線，若曲線向左下角凹進(jìn)，表明物料中細(xì)粒級(jí)含量多；若曲線向右上角凸起，說(shuō)明粗粒級(jí)含量多；若曲線近似直線，則表示粗、細(xì)粒度分布均勻。17圖1-1-3是根據(jù)表1-1-3繪制的半對(duì)數(shù)累積粒度特性曲線，因處，故曲線的左端不能畫(huà)到粒度為零處。圖1-1-4是根據(jù)表1-1-3繪制的全對(duì)數(shù)負(fù)累積粒度特性曲線，因縱坐標(biāo)也采用了取對(duì)數(shù)處理，曲線已直線化了，這樣便于求出該直線的斜率和截距，進(jìn)而將曲線用數(shù)學(xué)方程式表示出來(lái)，借此確定顆粒粒度在物料中的分布規(guī)律。篩面傾斜角篩面顆粒的速度篩分順序顆粒性質(zhì)篩子性能2.1概述2.1.1篩分的基本概念

碎散物料通過(guò)一層或數(shù)層篩面被分成不同粒級(jí)的過(guò)程稱為篩分。本章的篩分是指工業(yè)篩分。篩分過(guò)程一般是連續(xù)的，篩分原料給到篩分機(jī)械(簡(jiǎn)稱篩子)上以后，小于篩孔尺寸的物料透過(guò)篩孔，稱為篩下產(chǎn)物；大于篩孔尺寸的物料從篩面上不斷排出，稱為篩上產(chǎn)物。在單位時(shí)間內(nèi)給到篩面上的原料的質(zhì)量稱為生產(chǎn)率，單位是t/h。但在選礦或選煤生產(chǎn)中，更習(xí)慣稱之為處理量、處理能力或篩子負(fù)荷。若在篩分時(shí)使用了n個(gè)篩子可得到(n十l)個(gè)產(chǎn)物。篩分過(guò)程動(dòng)畫(huà)☆

獨(dú)立篩分☆

準(zhǔn)備篩分☆

預(yù)先篩分與檢查篩分☆

脫水篩分☆

脫泥篩分與脫介篩分☆

選擇性篩分1.獨(dú)立篩分當(dāng)篩分產(chǎn)品作為最終產(chǎn)品供給用戶使用時(shí)，稱為獨(dú)立篩分，如煤、鐵礦石和建筑石料的篩分。2.準(zhǔn)備篩分當(dāng)篩分是為分選作業(yè)提供不同粒級(jí)的入選礦物時(shí)，稱為準(zhǔn)備篩分，如重選及磁選前的礦物篩分。3.預(yù)先篩分與檢查篩分當(dāng)篩分作業(yè)和破碎作業(yè)配合進(jìn)行時(shí)稱為輔助篩分。若用在破碎前把合格粒級(jí)預(yù)先篩出叫預(yù)先篩分：若用在破碎后以控制破碎產(chǎn)品的粒度則叫檢查篩分。預(yù)先篩分有時(shí)也稱為準(zhǔn)備篩分。許多情況下，一個(gè)篩分作業(yè)能同時(shí)起預(yù)先篩分和檢查篩分的作用.4.脫水篩分將伴有大量水的碎散物料(如渣漿、泥漿、礦漿等)作為篩分原料，以脫除其中液相為目的的篩分稱為脫水篩分。例如濕法選礦或選煤生產(chǎn)，都需要在水介質(zhì)中進(jìn)行，精、尾礦(煤)中含有大量的水，脫水篩分一方面可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，便于貯存和運(yùn)輸?shù)?，另一方面可以回收水，以便循環(huán)使用。

5.脫泥篩分與脫介篩分為達(dá)到一定的工藝目的，將碎散物料或伴水的碎散物料作為篩分原料，脫除其中細(xì)粒的篩分，稱為脫泥篩分或脫介篩分。例如，在重介質(zhì)選煤時(shí)，為了減輕煤泥對(duì)介質(zhì)系統(tǒng)的污染，在煤進(jìn)入重介質(zhì)分選機(jī)前所進(jìn)行的脫泥篩分；在跳汰選煤時(shí)，為降低洗水粘度，提高細(xì)粒煤的分選效率，在煤進(jìn)入跳汰機(jī)前的脫泥篩分.6.選擇性篩分通常，篩分是將碎散物料按幾何尺寸(粒度)進(jìn)行分離的，但在某些情況下，篩分可將散料按質(zhì)量分離，如選礦或選煤生產(chǎn)中按品位或灰分分離，這種篩分稱為選擇性篩分。例如，一些鐵精礦再磨循環(huán)中的細(xì)粒篩分就有選擇性篩分的作用，通過(guò)細(xì)篩能提高鐵精礦品位；在以含黃鐵礦為主的高硫煤中，硫分大部分集中在大塊煤內(nèi)，通過(guò)篩分可將硫分除去；在某些煤礦，塊煤灰分與末煤灰分不同，通過(guò)篩分可降低某一篩分產(chǎn)品的灰分；很多種煤塊的脆性比混雜其中的矸石塊脆性大，用滾筒碎選機(jī)邊破碎邊篩分，就能使低灰分的篩下物和高灰分的篩上物分離。2.1.3篩分機(jī)械的類型及其主要特點(diǎn)

篩分機(jī)械按篩面的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)形式，將其分為以下幾種類型。

1．固定篩

2．滾筒篩

3．振動(dòng)篩

4．其他篩分機(jī)2.1.4篩分過(guò)程碎散物料的篩分過(guò)程，可以看做由兩個(gè)階段組成：一是小于篩孔尺寸的細(xì)顆粒通過(guò)粗顆粒所組成的物料層到達(dá)篩面，簡(jiǎn)稱穿層或分層；二是細(xì)顆粒透過(guò)篩孔成為篩下物，簡(jiǎn)稱透篩，同時(shí)粗顆粒也排出篩面成為篩上物。為此，物料和篩面之間必須存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使粗粒層經(jīng)常處于松散狀態(tài)，便于細(xì)顆粒穿過(guò)粗顆粒之間的空隙，促使細(xì)顆粒透篩。同時(shí)對(duì)篩面上的物料層必須有一定的輸送能力。

2.2.1顆粒透篩的概率假定直徑為d的單個(gè)球形顆粒在重力作用下向水平布置的篩面自由落下，篩絲直徑為a，方形篩孔的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L≥d),如圖1-2-3所示。如果顆粒能夠透過(guò)篩孔，則必須是球形顆粒的中心位于圖中的陰影面積(L-d)2

之內(nèi)，否則，它將碰到篩絲被彈回。而整個(gè)過(guò)程(可稱為事件A)發(fā)生在面積(L+a)2

之內(nèi)。不難想像，顆粒透過(guò)篩孔的概率P(A)(又稱或然率)與面積(L-d)2成正比，與面積(L+a)2成反比，即：(l-2-1)2.2篩分過(guò)程

2.2.2篩分效率篩子有兩個(gè)重要的工藝指標(biāo)：一個(gè)是它的處理量，它是表明篩分工作的數(shù)量指標(biāo)；另一個(gè)是篩分效率，它是表明篩分工作的數(shù)量指標(biāo)。所謂篩分效率，是指實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物重量與入料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的重量之比。2.2.3傾斜篩面的篩分粒度

相對(duì)水平面傾斜安裝的篩面稱為傾斜篩面，篩面與水平面的夾角稱為篩面傾角。傾角的大小與篩子的生產(chǎn)率和篩分效率有密切的關(guān)系，傾角大，料層在篩面上向前運(yùn)動(dòng)的速度就快，生產(chǎn)率就大；但這樣使物料在篩面上停留的時(shí)間縮短，減少了顆粒透篩機(jī)會(huì)，降低了篩分效果。2.2.4顆粒平行于篩面運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度

顆粒平行于篩面運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是指相對(duì)速度。產(chǎn)生這種相對(duì)速度的緣由可能是物料運(yùn)動(dòng)而篩面不動(dòng)，如固定篩；也可能是物料不怎么運(yùn)動(dòng)而主要是篩面運(yùn)動(dòng)，如滾筒篩和搖動(dòng)篩。

顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡方程式為：y=xtanα+gx/(2v2cosα)顆粒中心在O1點(diǎn)上的坐標(biāo)為：x1=Lcosα-1/2(cosα+sinα)y1=Lcosα-1/2(cosα-sinα)v≤[L-d/2(1+tanα)]{g/[d(cosα+sinαtanα)]}0.5當(dāng)α=0°時(shí)，v≤(L-d/2)(g/d)0.5

接近篩孔大小的難篩粒，令d=Lv≤50（d)0.5由于篩面上發(fā)生的現(xiàn)象很復(fù)雜，在調(diào)整篩子時(shí)，只能用試驗(yàn)方法確定物料沿篩面最適宜的運(yùn)動(dòng)速度。2.2.5篩分順序篩分流程可以分為：由粗到細(xì)的流程，由細(xì)到粗的流程以及聯(lián)合流程?！舻谝环N種流程的優(yōu)點(diǎn)是：1)篩面的磨損較小，雖然全部物料及其中的最大塊加到篩孔最大的篩面上，但這個(gè)篩面往往由鋼棒組成，不易磨損，并可保護(hù)下面的細(xì)孔篩網(wǎng)；2)細(xì)級(jí)別的物料篩分效率較高，因?yàn)榧拥郊?xì)孔篩面上的物料數(shù)量較少；3)粗級(jí)別的物料在篩分過(guò)程中的破碎現(xiàn)象較少，因?yàn)榇旨?jí)別的物料很快地從篩分過(guò)程中分出，這一點(diǎn)對(duì)煤的篩分具有重要意義；4)由于篩面是多層重疊的，所以篩分裝置的布置比較緊湊。◆第二種流程的優(yōu)點(diǎn)：檢修方便，容易觀察各層篩面的工作情況；除此以外，各篩分級(jí)別可以沿整個(gè)篩面長(zhǎng)度分別排出但是，

缺點(diǎn)：1)篩面的磨損很快，篩分效率較低，因?yàn)槿课锪隙技拥胶Y孔最小的篩面上；2)脆性物料的大塊可能在篩面上破碎。2.2.6篩分過(guò)程動(dòng)力學(xué)

篩分過(guò)程動(dòng)力學(xué)主要研究篩分過(guò)程中，篩分效率與篩分時(shí)間的關(guān)系。

設(shè)dw是時(shí)間微元量dt內(nèi)所產(chǎn)出的篩下物微元量，則dw/dt代表單位時(shí)間內(nèi)篩下物的產(chǎn)量，稱為篩下物的產(chǎn)出速率，它與篩面上料層中小于篩分粒度的物料量w成正比:對(duì)上式積分：得：

設(shè)w0是篩分原料中小于篩分粒度的物料量，根據(jù)篩分效率的定義有：下列公式更符合實(shí)際

令,則有:由得:令,則:篩分動(dòng)力學(xué)應(yīng)用之一:可以研究篩子的負(fù)荷與篩分效率的關(guān)系.篩分動(dòng)力學(xué)應(yīng)用之二:可以研究篩子的篩面長(zhǎng)度與篩分效率的關(guān)系.對(duì)于振動(dòng)篩,n取3?！钤闲再|(zhì)☆篩子性能含水率含泥量粒度特性密度特性篩面運(yùn)動(dòng)形式篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)操作條件的影響1.物料性質(zhì)的影響1)含水率2）含泥量如果物料含有易結(jié)團(tuán)的混合物，即使水分含量很少，篩分也會(huì)較困難。3)粒度特性主要指原料中含有對(duì)篩分過(guò)程有特定意義的各種粒級(jí)物料含量。物料粒度特性對(duì)篩分過(guò)程的影響見(jiàn)下表。粒級(jí)名稱及粒度范圍對(duì)篩分過(guò)程的影響原料（d1~d2）能篩粒級(jí)易篩粒（d1~0.75L）容易穿過(guò)粗粒層并接近篩面繼而透過(guò)篩孔（d1~L）難篩粒（0.75L~L）難于穿過(guò)粗粒層透篩，易卡在篩孔里不能篩粒級(jí)阻礙粒（L~1.5L）對(duì)其它顆粒有阻礙作用，易卡在篩孔里（L~d2）非阻礙粒1.5L~d2）對(duì)其它顆粒阻礙作用很小4)密度特性若粗粒密度小，細(xì)粒密度大，則容易篩分，若粗粒密度大，細(xì)粒密度小，則不易篩分。2.篩子性能的影響1)篩面運(yùn)動(dòng)形式——篩面運(yùn)動(dòng)形式關(guān)系到篩上物料層的松散度及需要透篩的細(xì)物料相對(duì)篩面運(yùn)動(dòng)的速度、方向、頻率等，因而對(duì)分層、透篩過(guò)程均有影響。搖動(dòng)篩上的物料主要是沿篩面方向滑動(dòng)，在篩面法向的速度分量較小，不利于細(xì)粒透篩幾種典型篩子的篩分效率大致如表1-2-5所示。表1-2-5不同運(yùn)動(dòng)特性篩面的篩分效果篩面運(yùn)動(dòng)形式固定不動(dòng)筒形轉(zhuǎn)動(dòng)搖動(dòng)振動(dòng)篩分效率/%50-606070-80≥902)篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)篩面寬度與長(zhǎng)度——一般情況下，篩面寬度決定篩子的處理能力，篩面越寬，處理能力就越大；篩面長(zhǎng)度決定篩子的篩分效率，篩面越長(zhǎng)，效率就越高對(duì)于振動(dòng)篩，增加寬度常受到篩框結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制。通常，寬度越大，篩框的壽命就越短。目前，我國(guó)篩寬一般在2.5m以內(nèi)，而有的國(guó)家篩寬達(dá)5.5m。

常見(jiàn)的篩孔形狀有圓形、方形和長(zhǎng)方形三種，依次以直徑、邊長(zhǎng)和短邊長(zhǎng)來(lái)表示篩孔的尺寸。當(dāng)三種篩子具有相同的篩孔尺寸時(shí)，篩下產(chǎn)物的粒度上限卻不相同。篩下產(chǎn)物的最大粒度按下式計(jì)算：

dmax=kL(1-2-21)式中dmax——篩下產(chǎn)物最大粒度；

L——篩孔尺寸；k——系數(shù)，見(jiàn)表1-2-6。3．操作條件的影響對(duì)一定的篩子和篩分原料而言，操作條件主要是指給料的數(shù)量和質(zhì)量。前者即篩子負(fù)荷，通常以t/(臺(tái)·h)或t/(m2·h)為單位，它與篩分效率的關(guān)系在前面已經(jīng)論述；后者是指應(yīng)保持連續(xù)和均勻地向篩子給料，其中均勻性既包括在任意瞬時(shí)的篩子負(fù)荷都應(yīng)相等，也包括物料是沿整個(gè)篩面寬度上給進(jìn)。此外，及時(shí)清理和維修篩面，也有利于篩分操作。固定篩

固定篩振動(dòng)篩細(xì)篩其他篩分設(shè)備2.3篩分機(jī)械2.3.1篩分機(jī)械及工作原理篩分機(jī)械固定格篩固定條篩滾軸篩一、固定格篩和固定條篩二、滾軸篩三、振動(dòng)篩

振動(dòng)篩是指篩筐作小振幅、高振次振動(dòng)的一類篩分機(jī)械，常用來(lái)對(duì)粒度在350-0.25mm之間的碎散物料進(jìn)行篩分。E=80%-90%。雙軸直線振動(dòng)篩共振篩圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩直線運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩慣性振動(dòng)篩自定中心振動(dòng)篩重型振動(dòng)篩1.慣性振動(dòng)篩入篩物料中的最大塊粒度通常不超過(guò)100mm2.自定中心振動(dòng)篩篩分物料的最大塊粒度也相應(yīng)提高到了150mm。3.重型振動(dòng)篩給料的最大塊粒度可達(dá)350mm4.雙軸直線振動(dòng)篩

運(yùn)動(dòng)軌跡為直線篩面可以水平安裝特別適合于物料的脫水、脫泥和脫介5.共振篩四、

概率篩、等厚篩

這些振動(dòng)篩是我國(guó)七八十年代的產(chǎn)品，主要用于中等粒度的煤炭或礦物的干法篩分。1.概率篩：與其他振動(dòng)篩比較，概率篩的特點(diǎn)為：①在結(jié)構(gòu)方面，篩面長(zhǎng)度短，傾角大，層數(shù)多，篩孔尺寸與篩分粒度的比值大；②在運(yùn)動(dòng)參數(shù)方面，篩箱的振幅小，振頻高，振動(dòng)方向角大；③在篩分性能方面，單位篩面面積的處理能力大，抗堵孔能力強(qiáng)，屬于近似篩分。

2.等厚篩五、細(xì)篩細(xì)篩一般指篩孔尺寸小于0.4mm、用于篩分0.2~0.45mm以下物料的篩分設(shè)備。當(dāng)原料的水分、粘性物及細(xì)顆粒的含量均較高時(shí)，一般的慣性振動(dòng)篩按較小的篩分粒度進(jìn)行干法篩分時(shí)常發(fā)生篩孔被堵塞的現(xiàn)象。為此，人們研制了各種干法細(xì)篩，這些篩子的結(jié)構(gòu)原理新穎，效果顯著，但結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜。1.旋轉(zhuǎn)概率篩旋轉(zhuǎn)概率篩工作時(shí)不振動(dòng)，只轉(zhuǎn)動(dòng)．篩縫比篩分粒度大得多，具有顯著的概率篩分效應(yīng)，故稱為旋轉(zhuǎn)概率篩其結(jié)構(gòu)原理如圖l-2-43所示。

旋轉(zhuǎn)概率篩主要由給料、篩分和排料3個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成,分別由3臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。如圖1-2-43所示，給料系統(tǒng)主要由入料槽1、旋轉(zhuǎn)軸套18、給料盤2、給料螺旋4和驅(qū)動(dòng)裝置3組成。物料經(jīng)入料溜槽給到低速旋轉(zhuǎn)的給料盤上，在給料螺旋的配合下沿給料盤徑向朝外移動(dòng)，到達(dá)邊緣時(shí)靠重力自由落下，呈環(huán)狀物料帶進(jìn)入下面的篩盤5，實(shí)現(xiàn)連續(xù)給料。

立式圓柱形篩筒5的上部通過(guò)徑向篩條裝有給料圓盤3，給料圓盤的周邊與篩筒的內(nèi)表面有一定間隙，以便使篩分原料漏下；篩筒的中部或下部裝有“米”字形支撐架，篩筒通過(guò)安裝在“米”字架中心和給料盤中心的一對(duì)軸承10支承在立置的曲軸4的偏心軸徑處。曲軸的上部齒輪通過(guò)行星齒輪與裝在給料盤上的內(nèi)齒圈(三者構(gòu)成減速器2)聯(lián)系；曲軸的上端和下端各裝有一個(gè)軸承12，并通過(guò)軸承座支承在機(jī)殼6上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)篩筒繞O一O軸線作水平面的高速圓運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，由行星齒輪減速器帶動(dòng)給料盤和篩筒繞其幾何軸線(O1一O1線)低速轉(zhuǎn)動(dòng)，即篩筒的運(yùn)動(dòng)是復(fù)合運(yùn)動(dòng)。為平衡篩筒作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的離心慣性力，在曲軸上裝有配重8。2.立式圓筒立式圓筒篩的結(jié)構(gòu)原理如右圖l-2-45所示。3.變幅篩變幅篩的結(jié)構(gòu)原理如圖1-2-47所示。4.弛張篩弛張篩的結(jié)構(gòu)原理如圖1-2-48所示。弛張篩是雙質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)，采用聚氨酚橡膠篩面，支承篩面的任意兩根相鄰橫梁都分別屬于兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)體，其中一個(gè)質(zhì)體是篩箱，另一個(gè)質(zhì)體是配重。當(dāng)兩質(zhì)體相差二相位振動(dòng)時(shí)，任意兩根相鄰橫梁時(shí)而靠近，時(shí)而遠(yuǎn)離，彈性篩面也相應(yīng)時(shí)而松弛，時(shí)而張緊，即篩面隨篩箱作牽連運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還相對(duì)篩箱作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種弛張運(yùn)動(dòng)不僅使篩孔不斷產(chǎn)生變形，而且大大增加了篩面的振動(dòng)強(qiáng)度，從而有效地克服了篩孔堵塞現(xiàn)象，顯著提高了篩機(jī)處理能力。因篩箱的振動(dòng)強(qiáng)度并不大，故機(jī)械強(qiáng)度容易保證，但篩面的振動(dòng)強(qiáng)度較大且反復(fù)變形，故篩面壽命較低。1055.無(wú)振動(dòng)離心篩無(wú)振動(dòng)離心篩的結(jié)構(gòu)原理如圖1-2-49所示。6.弧形篩2.3.2振動(dòng)篩的主要部件1．篩箱(l)篩框

把篩面固定在篩框里就構(gòu)成了篩箱，篩框是用型鋼組合起來(lái)的結(jié)構(gòu)件，對(duì)它的基本要求是具有較大的整體剛度和抗疲勞強(qiáng)度如圖1-2-16所示。

(2)

篩面對(duì)篩面的基本要求是：有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、最大的開(kāi)孔率、篩孔不易堵塞。所謂開(kāi)孔率，是指篩孔總面積與整個(gè)篩面面積之比。常見(jiàn)的篩面有篩蓖、篩板、篩網(wǎng)、篩片和篩布等幾種。按材質(zhì)可分為金屬和非金屬兩種。①篩蓖——篩蓖是由平行排列的具有一定斷面形狀的一組蓖條直接固定在篩框橫梁上而構(gòu)成的篩面，因此又稱為蓖條篩面或棒條篩面。常見(jiàn)的蓖條的形狀如圖1-2-17所示。②篩板——篩板是用A3、16Mn、16MnCr等材料的鋼板經(jīng)鉆孔或沖孔等加工方法制作的種篩面。篩板的厚度h一般是5-12mm，篩孔尺寸D越大，板厚h也應(yīng)相應(yīng)增大，以保證其足夠的強(qiáng)度。通常按公式h=0.625D確定。常用的孔形是圓形、方形等。如圖1-2-19(a)所示。

③篩網(wǎng)——篩網(wǎng)是用鋼絲編織而成的篩面，篩孔一般為方形。篩網(wǎng)的開(kāi)孔率較高，可達(dá)70%，但沒(méi)有篩板牢固，壽命較短。一般用于中、細(xì)粒度篩分。

④篩片—篩片是用圓形金屬絲冷壓成梯形、三角形或其它上寬下窄斷面的篩條后，再經(jīng)焊接或螺栓聯(lián)結(jié)而成的篩面。在選煤廠，篩片的篩縫主要有0.25mm、0.5mm和0.75mm等幾種，廣泛應(yīng)用于脫水、脫泥和脫介篩分。⑤篩布—又稱網(wǎng)狀絲布，與篩網(wǎng)類似，只是絲線和篩孔都較小。在選煤廠，常用于進(jìn)行煤泥或末精煤的脫水、分級(jí)、回收等。⑥非金屬篩面—制作篩面的材料有聚氨酯、尼龍、滌綸等。用聚氨酯可制作各種結(jié)構(gòu)、各種孔徑的篩面，由于其剛度、強(qiáng)度均比金屬低，篩條較粗，開(kāi)孔率比同規(guī)格的近屬篩面較低，一般不適用于制作篩孔很細(xì)的篩面；尼龍和滌綸絲線一般用于制作孔眼很小的篩布。2.慣性激振器(1)

單軸激振器→偏質(zhì)輪式→偏質(zhì)軸式→偏質(zhì)輪軸式→偏質(zhì)塊式(2)雙軸激振器雙軸激振器基本上就是兩個(gè)或兩組單軸激振器的組合，按照偏心質(zhì)量分配方式分類的單軸激振器，都可組合成對(duì)應(yīng)的雙軸激振器。偏質(zhì)軸式直線振動(dòng)篩雙軸激振器見(jiàn)圖1-2-25。(3)振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)電機(jī)是把電動(dòng)機(jī)和激振器合二為一的通用機(jī)電產(chǎn)品，用于包括振動(dòng)篩在內(nèi)的多種振動(dòng)機(jī)械，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-2-27。3.傳動(dòng)裝置振動(dòng)篩的傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)、撓性聯(lián)軸器傳動(dòng)和聯(lián)合傳動(dòng)三種?！颲形帶傳動(dòng)功率大、效率高，被廣泛采用；★

撓性聯(lián)軸器有萬(wàn)向聯(lián)軸器和瓣形輪胎聯(lián)軸器兩種，其中后者的撓性件用輸送帶制作，取材容易、維修方便、造價(jià)低，故應(yīng)用更為廣泛?！?/p>

聯(lián)合傳動(dòng)裝置包括V形帶、撓性聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸。2.3.3篩分設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算1.振動(dòng)篩振動(dòng)篩生產(chǎn)能力，通常按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：Q=ΨK1K2K3K4K5K6Fｑγ式中：Q—振動(dòng)篩生產(chǎn)能力（t/臺(tái)·h）

Ψ—振動(dòng)篩的有效篩分面積系數(shù)；單層篩或雙層篩的上層篩面Ψ=0.8~0.9；雙層篩作單層篩使用時(shí)，下層篩面Ψ=0.6~0.7；作雙層篩使用時(shí)，下層篩面Ψ=0.65~0.7；F—振動(dòng)篩幾何面積（m2/臺(tái)）q—振動(dòng)篩單位面積的平均容積生產(chǎn)能力，（m3/m2·h），見(jiàn)表5-10；

γ—篩分物料松散密度（t/m3）

K1、K2、K3、K4、K5、K6—修正系數(shù)振動(dòng)篩單位面積的平均容積生產(chǎn)能力q值

篩孔尺寸(mm)0.50.20.30.50.81234568q(m3/m2·h)1.11.62.33.24.04.45.66.38.711.012.915.9篩孔尺寸(mm)1012141620253040506080100q(m3/m2·h)18.220.121.723.125.427.829.632.637.641.648.053.0

修正系數(shù)K1，K2，K3，K4，K5，K6修正系數(shù)影響因素篩分條件和各修正系值K1細(xì)粒給礦中小于篩孔之半的顆粒含量（%）〈10102030405060708090K1值0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0K2粗粒給礦中過(guò)大顆粒(大于篩孔)含量（%）〈10102030405060708090K2值0.910.940.971.031.091.181.321.552.02.36K3篩分效率篩分效率（%）40506070809092949598K3值2.32.11.91.61.31.00.90.80.60.4K4顆粒形狀和礦石種類顆粒形狀各種破碎后物料(除煤外)圓形顆粒(海礫石)煤K4值1.01.251.5K5濕度物料的濕度篩孔小于20mm篩孔大于25mm干的濕的成團(tuán)視濕度而定K5值1.00.75～0.850.2～0.60.9～1.0K6篩分方法篩分方法篩孔小于25mm篩孔大于25mm干的濕的(附有噴頭)任意的K6值1.01.25～1.401.02.固定篩固定篩的篩分面積可按以下公式計(jì)算：F=Q/qa式中：F—條篩的篩分面積（m2）Q—給入條篩的礦量（t/h）；q—按給礦計(jì)的1mm篩孔寬的固定條篩單位面積生產(chǎn)能力（t/m2·h·mma—條篩篩孔寬度（mm）算出篩分面積后，確定篩子的寬度（B）和長(zhǎng)度（L）。在設(shè)計(jì)中，固定篩的長(zhǎng)度和寬度常按實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，即：B=（2.5~3）Dmax，L=（2~3）B。每1mm篩孔寬的固定條篩單位生產(chǎn)能力（t/m2·h）

篩孔寬a(mm)q(t/m3·h·mm)255075100125150200篩分效率（E=70%～75%）的q值篩分效率（E=55%～60%）的q值0.531.160.511.020.460.920.400.800.370.740.340.680.270.543.滾軸篩處理量計(jì)算公式為：q=q0A式中q－滾軸篩處理量，t/hA－滾軸篩篩分面積，m2q0－單位篩分面積處理量，t/(m2.h)。

滾軸篩單位面積處理能力q0值

篩孔尺寸/mm0.20.30.40.50.60.81.01.52.02.53.0q0/t·m-2·m-10.60.70.81.01.11.41.62.22.53.03.23.弧形篩處理量計(jì)算公式為：

q＝160φAv式中q－弧形篩處理量，t/hA－弧形篩篩分面積，m2φ－篩網(wǎng)有效面積系數(shù)，一般取0.3～0.4。v－礦漿給入速度，當(dāng)?shù)V漿自流給入時(shí)，v=0.3～3m/s；當(dāng)?shù)V漿用泵給入時(shí)，v可達(dá)到6m/s?；⌒魏Y也可用下式計(jì)算單位面積處理量：q0＝170（d）1/2q0－弧形篩單位面積處理量，m3/(m2.h)。d－篩孔尺寸，mm。

弧形篩篩孔尺寸與篩下產(chǎn)品計(jì)算粒度關(guān)系篩下產(chǎn)品計(jì)算粒度/mm0.20.30.40.50.60.81.01.52.02.53.0篩孔尺寸/mm0.60.70.81.01.11.41.62.22.53.03.2☆破碎比及破碎產(chǎn)物的粒度特性擠壓破碎劈裂破碎折斷破碎研磨破碎沖擊破碎面積假說(shuō)體積假說(shuō)裂縫假說(shuō)⊙改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，這方面經(jīng)常是根據(jù)用戶自己需要來(lái)進(jìn)行，而不常見(jiàn)市場(chǎng)上大規(guī)模生產(chǎn)或研制的新設(shè)備?！蜒芯糠鬯檫^(guò)程中節(jié)能、高效的理論，力求找出新理論，突破人們已熟知的破碎三大理論。⊙研究新的非機(jī)械力的高能或多力場(chǎng)聯(lián)合作用的破碎設(shè)備，目前還少見(jiàn)有工業(yè)化的設(shè)備，基本處于研究階段。3.1概述破碎是在外力作用(包括人力、機(jī)械力、電力、化學(xué)能、原子能或其他方法等)下克服物料分子間的內(nèi)聚力使大塊物料變成小塊物料的過(guò)程。它是用外力施加于被破碎的物料上。葉賢東等研究了超臨速磨機(jī)的動(dòng)力學(xué)方程，推導(dǎo)出其動(dòng)力學(xué)方程通式為：隨著超臨速磨機(jī)轉(zhuǎn)速增大，磨礦速度迅速增加；隨著磨礦時(shí)間延長(zhǎng)，磨礦速度減小。3.1.1破碎作業(yè)在選煤廠和選礦廠中的作用

破碎作業(yè)在選煤廠和選礦廠在所破碎物料的物理機(jī)械性能和破碎產(chǎn)品粒度要求方面存在較大區(qū)別如下：

1）滿足選煤機(jī)械和選礦機(jī)械對(duì)入選物料最大入選粒度的要求，例如，我國(guó)入選原煤粒度一般在50mm以下，而從煤礦運(yùn)來(lái)的原煤最大粒度可達(dá)300mm，所以，應(yīng)對(duì)大塊原煤進(jìn)行破碎；井下和露天開(kāi)采的礦石的粒度分別可達(dá)600mm與1500mm，也需破碎。

2）滿足夾矸煤中的煤與矸石的解離、有用礦物與脈石的解離要求。對(duì)于煤與殲石夾雜共生的夾矸煤，必須先使夾殲煤解離，才能入選而達(dá)到分選的目的。

3）滿足用戶對(duì)選后產(chǎn)品粒度的要求。例如，對(duì)煉焦用煤需破碎到3mm以下?！?/p>

選礦(煤)上藝中的作用不同☆

按破碎產(chǎn)物的粒度不同☆

按其所消耗的能量形式→準(zhǔn)備破碎(分選前)→最終破碎(分選后)→機(jī)械能破碎→非機(jī)械能破碎→粗碎:d>50mm→中碎:6mm<

d<25mm→細(xì)碎:1mm

<d<6mm→粉碎:d<1mm☆

擠壓破碎☆

劈裂破碎☆

折斷破碎☆

研磨破碎☆

沖擊破碎3.1.3與破碎相關(guān)的礦石性質(zhì)及破碎方法的選擇

一、解離度和過(guò)粉碎

絕大多數(shù)礦石中的有用礦物和脈石，都是緊密連生在一起的，如果不先將它們解離，任何選礦方法都不能富集它們。在細(xì)碎的礦石中，有些離子只含有一種礦物，叫單體解離粒；另外一些粒子還是幾種礦物連生著的，叫連生粒。某種礦物的解離度，就是該礦物的單體解離顆數(shù)，與含該礦物的連生粒顆數(shù)及該礦物的單體解離顆數(shù)之和的比值，用百分率表示。磨礦產(chǎn)物過(guò)于粗，由于解離還不充分，選出的精礦品位及回收率都差。過(guò)細(xì)會(huì)產(chǎn)生難以選別的微細(xì)粒子，精礦品位及回收率也會(huì)變差，機(jī)器的磨損增大，設(shè)備處理能力降低，破碎礦石的無(wú)益功率消耗增多。

二、巖礦的機(jī)械強(qiáng)度、可碎性和可磨性

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)。礦物晶格間的作用力越大，硬度就越大，也就越難破碎。礦石或礦物的結(jié)構(gòu)具有某些缺陷、裂隙時(shí)，往往首先易在該部位破裂。影響礦石破碎難易程度的最主要因素是礦石的硬度。它是指礦石抵抗其他物質(zhì)壓入或刻畫(huà)的能力。礦石的硬度等級(jí)有多種分類方法。3.1.4破碎比及破碎產(chǎn)物的粒度特性

一、破碎比和分階段破碎在破碎過(guò)程中，物料粒度與產(chǎn)物粒度的比值叫做破碎比。它表征了物料破碎的程度。破碎的能量消耗和處理能力均與破碎比有關(guān)。破碎比計(jì)算法有以下幾種，各有一定的用途:1.用物料的最大粒度與破碎后的最大粒度的比值來(lái)確定i=Dmax/dmax設(shè)計(jì)中常用這種計(jì)算方法，因?yàn)樵O(shè)計(jì)上要根據(jù)最大塊直徑來(lái)選碎礦機(jī)的給礦口的寬度。

2.用碎礦機(jī)的給礦口的有效寬度和排礦口的寬度的比值來(lái)確定。

i=0.85B/S

這種計(jì)算方法在生產(chǎn)中很有用，因?yàn)樯a(chǎn)中不可能經(jīng)常做篩分分析，但是只要知道碎礦機(jī)的給礦口和排礦口寬度，就可以估算出破碎比，近似地了解碎礦機(jī)擔(dān)負(fù)的任務(wù)。3.1.4破碎比及破碎產(chǎn)物的粒度特性3.用物料的平均粒度與破碎后的平均粒度的比值來(lái)確定i=D平均/d平均用這種方法計(jì)算的破碎比，較能真實(shí)地反映破碎程度，因而理論研究中采用它。整個(gè)碎礦流程的破碎比叫總破碎比，各階段的破碎比叫部分破碎比。i=i1×i2×……×in3.1.4破碎比及破碎產(chǎn)物的粒度特性

在選煤實(shí)踐中，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1-3-2所示。

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。稱取一定量試樣置于一套標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分10-15min。將各層篩上物料分別進(jìn)行稱量，可以做出原礦、破碎產(chǎn)品和磨碎產(chǎn)品的粒度特性曲線，粒度特性曲線表示產(chǎn)率和物料粒度之間的關(guān)系。

從圖1-3-3到圖1-3-8表示的粒度特性曲線中可以看出，難碎性礦石的粒度特性曲線1都是凸形曲線，這表明礦石中粗粒級(jí)物料占多數(shù)；中等可碎性礦石的粒度特性曲線2都近似于直線，這表明各種粒級(jí)所占的產(chǎn)率大致相等；易碎性礦石中粒度特性曲線3都是凹形曲線，這表明礦石中細(xì)粒級(jí)物料占多數(shù)。

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。3.1.5選煤廠常用的破碎工藝流程運(yùn)到選煤廠的原煤的最大粒度可達(dá)300mm。跳汰與重介質(zhì)選煤，一般入選粒度小于50mm，所以應(yīng)對(duì)入選原煤進(jìn)行破碎，使其粒度小于最大允許入選粒度。為滿足這一粒度要求，有兩種常用破碎系統(tǒng)：第一種是帶有準(zhǔn)備篩分的開(kāi)路系統(tǒng)，如圖1-3-9(a)

；第二種是帶有檢查篩分的閉路系統(tǒng)，如圖1-3-9(b)。閉路破碎系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能保證產(chǎn)品粒度小于規(guī)定尺寸；缺點(diǎn)是設(shè)備較多，流程復(fù)雜，破碎機(jī)的負(fù)荷量應(yīng)考慮檢查篩分的篩上物料量。3.1.6破碎效果評(píng)定方法

選煤廠中，無(wú)論哪一種破碎作業(yè)都應(yīng)該滿足以下兩方面要求：

1)破碎產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定粒度，或排料中大于規(guī)定粒度的煤塊盡可能少.2)盡量避免過(guò)粉碎，即排料中過(guò)細(xì)的煤粒含量要少。因?yàn)檫^(guò)粉碎產(chǎn)品的含量多，會(huì)給分選作業(yè)帶來(lái)困難，降低精煤產(chǎn)率，同時(shí)增加煤泥量，加大煤泥回收和洗水澄清設(shè)備的負(fù)荷。過(guò)粉碎還將加快設(shè)備的磨損和增加無(wú)謂的功耗，所以應(yīng)盡量避免。3.2破碎基本理論

礦石在破碎過(guò)程中能量消耗與哪些因素有關(guān)？在選礦廠中，40％-60％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。物料塊破碎是沿最脆弱的斷面裂開(kāi)的。這些脆弱斷面在物料塊被破碎后就不存在了，所以在物料破碎過(guò)程中，脆弱點(diǎn)和脆弱面逐漸消失。隨著物料粒度的減小，物料變得越來(lái)越堅(jiān)固。因而，破碎較小的物料時(shí)，消耗的能量就較多。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圍空間；另一部分則用于形成新表面，變成固體的自由表面能。3.2.1面積假說(shuō)

破碎理論的面積假說(shuō)是由德國(guó)學(xué)者P.R.雷廷格(P.R.Rittinger)于1867年提出的。事實(shí)上，物料表面上的質(zhì)點(diǎn)與其內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)不同，物料表面相鄰的質(zhì)點(diǎn)不能使其平衡，故物料表面存在著不飽和能。破碎過(guò)程使物料增加新的表面，為此雷廷格認(rèn)為：物料破碎時(shí)，外力做的功用于產(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，或內(nèi)力的單元功dA1與物料的破斷面的面積增量dS成正比。即：

dA1=K1dS(1-3-8)

式中:K1---比例系數(shù).3.2.2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)者基克各自獨(dú)立提出的。體積假說(shuō)認(rèn)為：將幾何形狀相似的同類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，或內(nèi)力的單元功dA2與破碎物料塊的變形體積的微量dV成正比。即：1-3-14式中K2—比例系數(shù)。3.2.3裂縫假說(shuō)

裂縫假說(shuō)是由F.CBond于1952年提出的介于面積假說(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。榜德提出的個(gè)計(jì)算破碎功耗的公式為：

式中：W→將單位質(zhì)量物料從粒度為F破碎到粒度為P時(shí)所需能量；

F→80％的入料所能通過(guò)的方形篩孔寬；

P→

80％的排料所能通過(guò)的方形篩孔寬；

Wi→功指數(shù)。

Wi是理論上不限定的粒度破碎到80％可以通過(guò)100μm篩孔寬(或65％可以通過(guò)200網(wǎng)目篩孔寬)時(shí)所需的功，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。3.2.4破碎理論的評(píng)述以上所介紹的三種破碎理論都有局限性和誤差．導(dǎo)出的公式只能用于破碎和磨碎過(guò)程的定性研究,要準(zhǔn)確地選擇破碎機(jī)和磨礦機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率，必須在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上廣泛地利用實(shí)驗(yàn)資料，三種假說(shuō)都從某個(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。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；?細(xì)碎時(shí)(破碎到10μm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,因?yàn)槊娣e假說(shuō)及體積假說(shuō)公式中的K1與K2分別表示單位表面積與單位體積變形所需的分離為與變形功，這在目前無(wú)法確定，故這兩個(gè)公式的應(yīng)用受到限制，只能在礦石性質(zhì)相同的情況下消去比例系數(shù)而作一些相對(duì)計(jì)算分析，定性地說(shuō)明一些問(wèn)題。裂縫假說(shuō)使用的是破碎的凈功耗，公式中的各項(xiàng)均是可測(cè)定的，故具有廣泛的實(shí)用價(jià)值榜德公式可應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

①計(jì)算破碎、磨碎功耗在測(cè)出功指數(shù)Wi的情況下，可以計(jì)算各種粒度范圍內(nèi)的破碎磨碎功耗。②選擇破碎或磨碎機(jī)械測(cè)出礦石的功指數(shù)Wi，可以計(jì)算設(shè)計(jì)條件下的需用功率，從需用功率的容量上選擇破碎或磨碎機(jī)械。③比較不同破碎設(shè)備的工作效率一如兩臺(tái)破碎機(jī)消耗的功率相同，但產(chǎn)品粒度不同，分別計(jì)算出其操作功指數(shù)，就可以看出哪一臺(tái)破碎機(jī)的效率高。

破碎過(guò)程是復(fù)雜的，三個(gè)假說(shuō)均有許多因素未加考慮。因此，即使在各自適用的范圍內(nèi)，其結(jié)果也只是近似的，還須用實(shí)際資料加以校核。3.3破碎機(jī)械破碎機(jī)械按照使用的粒度范圍可將破碎設(shè)備分為破碎機(jī)與磨碎機(jī)兩大類。兩者的根本區(qū)別是：破碎機(jī)的破碎部件在工作中不直接接觸，破碎面之間總有一間隙，破碎物料就夾在這些間隙中；而磨碎機(jī)的工作部件(或介質(zhì))相互接觸，工作時(shí)可能被物料隔開(kāi)。另外，破碎機(jī)比磨碎機(jī)的產(chǎn)物粒度大。

破碎機(jī)可按工作原理和結(jié)構(gòu)特征劃分為：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)和沖擊式破碎機(jī)。圖1-3-10為主要類型破碎和磨碎設(shè)備的原理示意圖。磨碎設(shè)備將在下章中講述。3.3.1顎式破碎機(jī)一、顎式破碎機(jī)工作原理：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)徘料口排出。通常按給料口的寬度B的大小把顎式破碎機(jī)分為三類：→大型顎式破碎機(jī)(B≥600mm)；→中型顎式破碎機(jī)(300≤B＜600mm)；→小型顎式破碎機(jī)(B＜300mm)。顎式破碎機(jī)工作原理動(dòng)畫(huà)1.簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)的偏心軸是它的傳動(dòng)軸。由于偏心軸的偏心作用，傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)一圈，垂直連桿就上下運(yùn)動(dòng)一次，同時(shí)可動(dòng)顎板也就完成向前和向后各擺一次的動(dòng)作循環(huán)，破碎腔內(nèi)的物料也就被破碎并排出，這一過(guò)程叫做顎式破碎機(jī)的工作行程?？蓜?dòng)顎板向后退回的過(guò)程稱為空轉(zhuǎn)行程，可動(dòng)顎板向前靠近固定顎板的過(guò)程稱為破碎行程?？辙D(zhuǎn)行程與破碎行程的時(shí)間各占一半。2.復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)

由圖l-3-12可知，復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)較簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(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?？梢?jiàn)，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)卻比較復(fù)雜，這兒不作介紹。

二.顎式破碎機(jī)的主要參數(shù)

1.給礦口寬度

給礦口寬度決定碎礦機(jī)最大給礦塊度的大小。一般顎式破碎機(jī)的最大給礦塊度（D)是碎礦機(jī)給礦寬度(B)的75~85%,通常，復(fù)擺顎式破碎機(jī)可取給礦口寬度的85%，簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)則取給礦口寬度的75%。2.嚙角嚙角是指鉗住礦石時(shí)可動(dòng)顎板與固定顎板之間的夾角，顎式破碎機(jī)的嚙角一般為20~24°。隨著嚙角的減小排礦口尺寸必然增大，故嚙角的大小對(duì)破碎機(jī)生產(chǎn)能力的影響很大，適當(dāng)?shù)臏p小嚙角，可以增加破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，但又會(huì)引起破碎比的變化。3.偏心軸轉(zhuǎn)速在實(shí)際生產(chǎn)中常用下面經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定顎式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)給礦口寬度B≤1200mm的顎式破碎機(jī)，其偏心軸轉(zhuǎn)速為：

n=310-145B，轉(zhuǎn)/分當(dāng)給礦口寬度B＞1200mm的顎式破碎機(jī)，其偏心軸轉(zhuǎn)速為：

n=160-42B，轉(zhuǎn)/分三.顎式破碎機(jī)生產(chǎn)能力和功率

1.生產(chǎn)能力（1）理論公式Q=60nLSdμδ/tanα

n—偏心軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；

L—排礦口長(zhǎng)度，米；

S—?jiǎng)宇€下部的水平行程，米；

d—破碎產(chǎn)品的平均粒度，米；

μ—破碎產(chǎn)品的松散系數(shù)，一般μ=0.25~0.70，破碎硬礦石，可取小值；破碎較軟的礦石取大值；δ—礦石的容重，噸/米3，對(duì)于鐵礦石取2.1~2.4噸/米3，對(duì)于含石英礦石取1.6噸/米3；

α—嚙角。（2）經(jīng)驗(yàn)公式Q=K1K2K3Q0Q—在設(shè)計(jì)條件下破碎機(jī)的生產(chǎn)能力（t/h）Q0—在標(biāo)準(zhǔn)條件下破碎機(jī)的生產(chǎn)能力（t/h）Q0=q0eq0—破碎機(jī)在開(kāi)路破碎排礦口寬度為1mm時(shí)，破碎標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)礦石的單位生產(chǎn)能力（t/mm·h），可查表得e—破碎機(jī)排礦口寬度（mm）K1—礦石可碎性系數(shù)K2—礦石密度修正系數(shù),按下式計(jì)算：K2=γ/1.6或K2=δ/2.7γ—設(shè)計(jì)礦石的松散密度（t/m3）δ—設(shè)計(jì)礦石的密度（t/m3）K3—給礦粒度修正系數(shù)礦石可碎性系數(shù)K1值礦石性質(zhì)極限抗壓強(qiáng)度[MPa(kgf/cm2)]普氏硬度K1值硬中硬軟156.9～196.1(1600～2000)78.45～156.9(800～1600)<78.45(<800)16～208～16<80.9～0.951.01.1～1.2粗碎設(shè)備的給礦粒度修正系數(shù)K3值給礦最大粒度Dmax和給礦口寬度B之比Dmax/B0.850.700.60.50.40.3K31.001.041.071.111.161.23中碎與細(xì)碎圓錐破碎機(jī)破碎比修正系數(shù)K3值標(biāo)準(zhǔn)型或中型圓錐破碎機(jī)短頭型圓錐破碎機(jī)e/BK3e/BK30.60.550.400.350.9～0.980.92～1.000.92～1.061.00～1.100.40.250.150.0750.9～0.941.00～1.051.06～1.121.14～1.20閉路破碎時(shí)，破碎機(jī)生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：Q’=KQQ—開(kāi)路破碎時(shí)，破碎機(jī)生產(chǎn)能力（t/h）Q’—閉路破碎時(shí)，破碎機(jī)生產(chǎn)能力（t/h）K—閉路破碎系數(shù)，K=1.15~1.4，易碎性礦石取大值，難碎性礦石取小值。2.電動(dòng)機(jī)功率生產(chǎn)中常用下列公式計(jì)算：大型顎式破碎機(jī)（900×1200mm以上）：N=BL/100~BL/120,千瓦；中、小型顎式破碎機(jī)（600×900mm以下）：N=BL/50~BL/70,千瓦；3.3.2圓錐破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)

圓錐破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)都是連續(xù)工作的破碎機(jī)械。它們是借助于旋擺運(yùn)動(dòng)的圓錐面，周期地靠近固定錐面，使夾于兩個(gè)錐面間的物料受到擠壓和彎曲來(lái)達(dá)到破碎目的的。旋回破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖見(jiàn)圖1-3-10(b)、圖1-3-14和圖1-3-15。圓錐式破碎機(jī)一、圓錐破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)工作原理

旋回破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)偏心套筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使錐體繞中軸連續(xù)地偏心旋回運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)圓錐靠近固定圓錐時(shí)，礦石受到擠壓而破碎；離開(kāi)時(shí)，破碎產(chǎn)品靠自重經(jīng)排礦口排出。中、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)能力大、功率消耗低、破碎比大(i=4~5)、產(chǎn)品粒度均勻，目前廣泛用于各種硬度礦石的中碎和細(xì)碎，但不宜處理粘性物料。

在設(shè)計(jì)中進(jìn)行粗碎設(shè)備選擇時(shí)，當(dāng)處理的礦石屬片狀和長(zhǎng)條狀的堅(jiān)硬礦石，或需要兩臺(tái)甚至兩臺(tái)以上的顎式破碎機(jī)才能滿足生產(chǎn)要求，而又可以用一臺(tái)旋回碎礦機(jī)就能代替時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇旋回碎礦機(jī)。尤其是粗碎廠房布置在斜坡地形時(shí)，此方案更為有利。當(dāng)破碎潮濕和粘性礦石時(shí)，或中、小型選礦廠，宜選用顎式破碎機(jī)。二.圓錐破碎機(jī)的主要參數(shù)

1.給礦口與排礦口寬度一般給礦口寬度B=（1.2~1.25）D2.嚙角一般為20~23°3.平行帶長(zhǎng)度中碎圓錐破碎機(jī)L=0.085D

細(xì)碎圓錐破碎機(jī)L=0.16D

D—可動(dòng)錐下部的最大直徑

4.可動(dòng)錐擺動(dòng)次數(shù)旋回破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速n=160-42B，轉(zhuǎn)/分B—給礦口寬度，米。中、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速n=81（4.92-D），轉(zhuǎn)/分

中碎與細(xì)碎圓錐破碎機(jī)破碎比修正系數(shù)K3值標(biāo)準(zhǔn)型或中型圓錐破碎機(jī)短頭型圓錐破碎機(jī)e/BK3e/BK30.60.550.400.350.9～0.980.92～1.000.92～1.061.00～1.100.40.250.150.0750.9～0.941.00～1.051.06～1.121.14～1.20三.圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)能力和功率

1.生產(chǎn)能力同顎式破碎機(jī)2.電動(dòng)機(jī)功率（1）旋回破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率N=0.85D2k,千瓦；D—可動(dòng)錐下部最大直徑，米；K—可動(dòng)錐轉(zhuǎn)數(shù)的校正系數(shù)；給礦口寬度B（mm）50070090012001500K1.001.041.071.111.16旋回破碎機(jī)可動(dòng)錐轉(zhuǎn)數(shù)的校正系數(shù)（2）中、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率N=0.85D2千瓦3.3.3輥式破碎機(jī)輥式破碎機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理見(jiàn)圖1-3-10(c)和圖1-3-16。輥式破碎機(jī)的工作部分是兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥?zhàn)虞佔(zhàn)颖砻婵梢詭X牙，稱為齒輥式破碎機(jī).1.齒輥破碎機(jī)的構(gòu)造圖1-3-17為雙齒輥破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它由對(duì)同步反向回轉(zhuǎn)的齒輥、機(jī)架及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件組成。

單齒輥破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-3-18所示。其工作原理是：大塊煤給到破碎板和齒輥中間，當(dāng)齒輥?zhàn)髂鏁r(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，大塊煤在破碎腔上部被長(zhǎng)齒軋碎，破碎后的煤塊繼續(xù)落在破碎腔的卜部，進(jìn)步被齒輥軋碎，破碎產(chǎn)物從下部排出。2.齒輥破碎機(jī)的特征及其比較

為了滿足大破碎比的要求，美國(guó)雷克斯諾德公司研制了四齒輥破碎機(jī)。如圖1-3-19，前一個(gè)破碎機(jī)的排料是后一個(gè)破碎機(jī)的入料。3.輥式破碎機(jī)的主要參數(shù)1.嚙角最大嚙角33°40′~38°40′2.給礦粒度和轉(zhuǎn)子直徑光面輥式破碎機(jī)D≥20d

潮濕粘性物料D≥10d齒形D=（2~6）D

3.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速光面圓周速度2~7.7米/秒，不應(yīng)大于11.5米/秒；齒面圓周速度1.5~1.9米/秒，不應(yīng)大于7.5米/秒；4.生產(chǎn)能力Q=235μnDLeδ5.電動(dòng)機(jī)功率N=KLDn，千瓦

3.3.4沖擊式破碎機(jī)沖擊式破碎機(jī)可分為錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。沖擊式破碎機(jī)有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，上面裝有沖擊錘當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)后，被高速旋轉(zhuǎn)的錘子擊碎或從高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子獲得能量，高速拋向破碎機(jī)壁或特設(shè)的硬板而被擊碎，兩種破碎機(jī)的破碎方式都是沖擊破碎，所不同的是在反擊式破碎機(jī)中．物料受到更多次的反復(fù)沖擊而破碎，具有高頻沖擊的特點(diǎn)。兩種破碎機(jī)的破碎比都很大．適合于破碎脆性軟物料。ImpactPlate1.錘式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)錘子的打擊作用而進(jìn)行破碎的。如圖下圖所示，工作時(shí)，鉸接的錘頭高速回轉(zhuǎn)，對(duì)給入的大塊物料進(jìn)行打擊，并使其拋向機(jī)體內(nèi)壁的承擊板上，進(jìn)一步?jīng)_擊破碎后，落到下向的蓖條上，粒度合格的產(chǎn)物從蓖條縫隙中排出，蓖條上的物料繼續(xù)被錘頭打擊、擠壓或研磨，直至全部透過(guò)蓖條為止。錘式破碎機(jī)適用于破碎脆性物料，可將煤破碎到3-13mm以下，而且保證產(chǎn)物中不混入過(guò)大粒度的顆粒，故在選煤廠中多用于中煤的中碎和細(xì)碎作業(yè)。2.反擊式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖1-3-22所示。它與錘式破碎機(jī)的主要區(qū)別為：①反擊式破碎機(jī)有反擊板和較大的破碎腔．物料的破碎不僅靠錘頭的沖擊，更主要的是利用物料與反擊板或物料與物料之間的反復(fù)沖擊.②反擊式破碎機(jī)的錘頭固定地安裝在轉(zhuǎn)子上，破碎時(shí)能充分利用整個(gè)轉(zhuǎn)子的能量，有利于破碎大塊物料.③反擊式破碎機(jī)底部沒(méi)有蓖條,產(chǎn)物粒度由反擊板與錘頭間的問(wèn)隙決定，所以能夠避免破碎濕物料時(shí)堵塞蓖條的現(xiàn)象.3.主要參數(shù)

（1）轉(zhuǎn)子直徑和長(zhǎng)度

D=100（d+60）/54

單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，將以上的計(jì)算結(jié)果乘以0.7倍。轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度的比值，一般為0.5~1.2。

（2）轉(zhuǎn)子的圓周速度一般來(lái)說(shuō)，速度越高，排礦粒度變細(xì)，破碎比增大，但板錘和反擊板的磨損加劇。所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一般在15~45米/秒，用作粗碎取小一些，細(xì)碎取較大的速度。（3）生產(chǎn)能力Q=60K1C（h+e）bDnδ或Q=3600μvLaδ（4）電動(dòng)機(jī)功率生產(chǎn)實(shí)際資料計(jì)算選擇電機(jī)功率：N=KQ，千瓦K=0.5~2.0千瓦/噸經(jīng)驗(yàn)公式：N=K1Qi1/2，千瓦3.3.5滾筒碎選機(jī)滾筒碎選機(jī)又稱選擇性破碎機(jī)。它在工作過(guò)程中具有破碎和篩分兩種作用，并能達(dá)到分選的目的。1.滾筒碎選機(jī)的構(gòu)造國(guó)內(nèi)外使用的聽(tīng)有滾筒碎選機(jī)的結(jié)構(gòu)基本類似，都是由滾筒、支承裝置、傳動(dòng)裝置和機(jī)架四部分組成。532.滾筒碎選機(jī)的應(yīng)用

滾筒碎選機(jī)工作時(shí)，預(yù)篩段對(duì)原煤進(jìn)行準(zhǔn)備篩分；對(duì)不帶預(yù)篩段的碎選機(jī)，可在給料槽上裝一段固定篩，將末煤篩出隨著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，給入的煤塊被提升板提起，轉(zhuǎn)到一定角度，煤塊被撞擊而破碎，并透篩排出，而未被破碎的大塊矸石、金屬雜物及木塊等，則經(jīng)篩上從排料漏斗排出。我國(guó)選煤廠自行設(shè)計(jì)和制造的兩種滾筒碎選機(jī)技術(shù)特征見(jiàn)表1-3-11?！钅サV作用及磨礦條件確定→磨礦機(jī)認(rèn)識(shí)→磨礦的工藝流程→球磨機(jī)→棒磨機(jī)→自磨機(jī)→其他（震動(dòng)磨機(jī)三頭研磨機(jī)等）→磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

→磨機(jī)主要工作參數(shù)4.l概述

磨礦作業(yè)是礦石破碎過(guò)程的繼續(xù)，是分選前準(zhǔn)備作業(yè)的重要組成部分。磨礦作業(yè)是為了能把脈石從礦石中除去，并把各種有用礦物相互分開(kāi)，必須將礦石磨細(xì)至0.1-0.3mm，甚至有時(shí)磨至0.05-0.074mm以下。磨礦細(xì)度與選礦指標(biāo)有著密切的關(guān)系。在一定程度上，有用礦物的回收率隨著磨礦細(xì)度的減小而增加。因此，適當(dāng)減小礦石的磨碎細(xì)度能提高有用礦物的回收率和產(chǎn)量。磨礦所消耗的動(dòng)力占選礦廠動(dòng)力總消耗的30％以上。因此，磨礦作業(yè)在選礦工藝流程中占有很重要的地位。磨礦機(jī)的分類：按照排礦方法不同，常用的磨礦機(jī)可以分為中心排礦磨礦機(jī)和格子排礦磨礦機(jī)兩種。

目前，選煤廠主要采用格子型球磨機(jī)和溢流型球磨機(jī)。如(a)所示的磨礦和分級(jí)工藝聯(lián)合的流程叫閉路磨礦，它可以提高磨礦效率。與磨礦機(jī)配合使用的常用分級(jí)設(shè)備有螺旋分級(jí)機(jī)、水力旋流器等。球磨機(jī)的排礦不進(jìn)入分級(jí)設(shè)備，直接進(jìn)入下一作業(yè)的稱為開(kāi)路磨礦。4.2磨礦作用及磨礦條件的確定4.2.1磨礦機(jī)對(duì)礦石的磨礦作用在磨礦過(guò)程中，磨礦機(jī)以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，處在筒體內(nèi)的研磨介質(zhì)由于旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，致使它與簡(jiǎn)體之間產(chǎn)生定摩擦力。摩擦力使研磨介質(zhì)隨著筒體旋轉(zhuǎn)，井到達(dá)一定的高度。當(dāng)研磨介質(zhì)的自身重力(實(shí)際上是重力的向心分力)大于離心力時(shí)，研磨介質(zhì)就脫離筒體拋射下落，從而擊碎礦石同時(shí)，在磨礦機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，研磨介質(zhì)還會(huì)有滑動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)礦石產(chǎn)生研磨作用。所以，礦石在研磨介質(zhì)產(chǎn)生的沖擊力和研磨力聯(lián)合作用下得到粉碎，如右圖所示。4.2.2磨礦機(jī)磨礦條件的確定磨礦機(jī)的工作參數(shù)包括臨界轉(zhuǎn)速、工作轉(zhuǎn)速、裝球質(zhì)量和所需功率等。要合理而經(jīng)濟(jì)地選擇磨礦機(jī)的這些工作參數(shù)，提高磨礦效率(每小時(shí)單位功耗處理的礦石量)和生產(chǎn)率，就必須研究磨礦機(jī)工作時(shí)研磨介質(zhì)在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

4.2.2磨礦機(jī)磨礦條件的確定磨礦機(jī)的工作參數(shù)包括臨界轉(zhuǎn)速、工作轉(zhuǎn)速、裝球質(zhì)量和所需功率等。要合理而經(jīng)濟(jì)地選擇磨礦機(jī)的這些工作參數(shù)，提高磨礦效率(每小時(shí)單位功耗處理的礦石量)和生產(chǎn)率，就必須研究磨礦機(jī)工作時(shí)研磨介質(zhì)在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

1.研磨介質(zhì)在磨礦機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

研磨介質(zhì)在磨礦機(jī)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與筒體轉(zhuǎn)速及筒體襯板的摩擦系數(shù)有關(guān)。研磨介質(zhì)在筒體中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)基本上有下圖三種。2.主要工作參數(shù)的確定(l)臨界轉(zhuǎn)速與磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)磨礦機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，作用在研磨介質(zhì)仁的離心力等于研磨介質(zhì)的重力，研磨介質(zhì)開(kāi)始隨筒體一起回轉(zhuǎn)，這時(shí)的磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速叫臨界轉(zhuǎn)速。我們可以通過(guò)研磨介質(zhì)的受力分析來(lái)求得磨礦機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速。磨礦機(jī)筒體內(nèi)研磨介質(zhì)的受力情況如右圖所示。設(shè)質(zhì)量為m、重量為G的研磨介質(zhì)一一鋼球?qū)ν脖诘恼龎毫镹，鋼球以速度v隨筒體一起旋轉(zhuǎn)而受到的離心力為F，鋼球不下落(也就是鋼球不離開(kāi)筒壁)的條件是：C當(dāng)α=0°時(shí)如果計(jì)算的臨界轉(zhuǎn)速率為100%，一般球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率大約在76%~86%之間。n=（0.76~0.86）nL(2)鋼球的提升高度由于升起高度H是脫落角的函數(shù)，由圖1-4-6知：H=yM+yc經(jīng)計(jì)算得：H=4.5Rsin2αconα通過(guò)求H的極大值，即：dH/dα=0可得到最有利的脫落角為：α=54°44′（3）運(yùn)轉(zhuǎn)周期鋼球作圓運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間為T0，經(jīng)推導(dǎo)可得：T0=（π-2α）/（πn）鋼球鋼球作圓運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間為T1，可得：T1=sin2α/（πn）鋼球運(yùn)動(dòng)周期為T=[（π-2α）+sin2α]/（πn）球磨機(jī)筒體運(yùn)轉(zhuǎn)一周，鋼球的循環(huán)次數(shù)為：i=π/[（π-2α）+sin2α]當(dāng)α=54°44′時(shí)，i=1.444次。（4)球磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)①筒體直徑影響球磨機(jī)的處理能力一球磨機(jī)的處理能力與筒體直徑的2.5-2.6次方成正比。②筒體長(zhǎng)度影響球磨機(jī)處理能力和產(chǎn)品細(xì)度—球磨機(jī)的處理能力與筒體長(zhǎng)度成正比；筒體短，磨礦產(chǎn)品粒度粗；筒體長(zhǎng)，磨礦產(chǎn)品粒度細(xì)而功耗大。長(zhǎng)度與直徑之比常為0.75-2。③襯板形狀影響處理能力—不平滑襯板的處理能力比平滑襯板的處理能力大；過(guò)厚的襯板會(huì)降低球磨機(jī)的有效容積，也降低球磨機(jī)的處理能力；襯板被磨損后，筒體直徑加大，鋼球充填率顯得偏低，使處理能力減小，故應(yīng)適當(dāng)增加裝球量。(5)球磨機(jī)工作條件的確定球磨機(jī)研磨介質(zhì)的性質(zhì)、充填率以及礦漿濃度等因素均對(duì)磨礦效果影響較大。①研磨介質(zhì)的性質(zhì)——在其他條件不變