華北理工選礦學(xué)課件01破碎與磨礦

資源與環(huán)境學(xué)院破碎與磨礦課程設(shè)置的目的及要求《碎礦與磨礦》是礦物加工工程專業(yè)最重要也是最基礎(chǔ)的一門專業(yè)課程。課程的目的是使學(xué)生掌握破碎、磨礦和篩分理論；熟悉所用設(shè)備，學(xué)會必要實(shí)驗(yàn)技能，為選礦廠設(shè)計和后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程對學(xué)生有如下要求：掌握基本理論及工藝知識，并用以初步能解決破碎與磨礦過程的工藝問題。熟悉所用破碎與磨礦設(shè)備的構(gòu)造工作原理、性能及工藝參數(shù)，能進(jìn)行合理的設(shè)備選型。通過實(shí)驗(yàn)及有關(guān)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)有關(guān)工藝過程的測定、操作等相關(guān)技能。目錄緒論第一章粒度特性及篩分分析第二章篩分設(shè)備第三章破碎與破碎設(shè)備第四章磨礦與磨礦設(shè)備緒論選礦的概念選礦的分類特點(diǎn)選礦的工藝指標(biāo)選礦的應(yīng)用范圍選礦的概念青銅時代石器時代鐵器時代材料時代在人類歷史發(fā)展過程中，礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用與之密切相關(guān)。①金屬礦產(chǎn)②非金屬礦產(chǎn)③能源礦產(chǎn)礦產(chǎn)資源①石油②煤炭③天燃?xì)獾V產(chǎn)資源從其分類上講，主要包括如下幾類：這些礦產(chǎn)資源的體現(xiàn)形式，我們稱之為巖石或礦石。

在通常條件下，我們把在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下，可以開采、加工和利用的巖石，稱之為礦石。

金礦石銀礦石鉆石礦選礦的概念對有價值巖石的開發(fā)利用，大致要經(jīng)過三個環(huán)節(jié)或過程：采礦（OreExtraction）選礦MineralExtraction冶金MetalExtraction選礦的概念

選礦（Oredressing）：利用物理、化學(xué)的方法，對天然礦產(chǎn)資源進(jìn)行破碎分離、選別富集其中有用礦物的科學(xué)技術(shù)，其目的是為冶金、化工等行業(yè)提供合格原料。

礦物加工（MineralProcessing

）：利用物理、化學(xué)、生物等的方法，對天然礦產(chǎn)資源及二次資源進(jìn)行破碎分離、選別富集、深加工及直接提取其中有用礦物的科學(xué)技術(shù)。OredressingOreProcessingMineralProcessing選礦（早期的，傳統(tǒng)的）礦石加工礦物加工正式的，國際的選礦的概念

中共中央政治局常委、國務(wù)院副總理李克強(qiáng)在北京人民大會堂會見來華出席國際礦物加工大會的外方代表。

中國是世界上重要的礦產(chǎn)資源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，人均資源量相對較少，現(xiàn)代化建設(shè)中對礦產(chǎn)資源的需求還會增加。中國將進(jìn)一步健全體制機(jī)制，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，強(qiáng)化資源節(jié)約，優(yōu)化資源開發(fā)，不斷提高資源利用效率，全面建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。中國愿與國際社會進(jìn)一步加強(qiáng)礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的交流與合作，實(shí)現(xiàn)互利共贏，促進(jìn)全球礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。IMPC2008BEIJING李克強(qiáng)國際礦物加工理事會主席賽瑞爾·奧康納本人和理事會愿為推動本領(lǐng)域的合作繼續(xù)作出努力。第二十四屆國際礦物加工大會中方組委會名譽(yù)主席、中國工程院院長徐匡迪致開幕詞。IMPC2008BEIJING選礦的分類特點(diǎn)

選礦是根據(jù)礦石中有用礦物和脈石礦物之間的性質(zhì)差異進(jìn)行的。因其分類不同而具有如下特點(diǎn)：（1）從選礦深度上分初級加工；深加工；制品加工。（2）從選礦方法上分物理選礦：重選、磁選、光電選、風(fēng)選、摩擦等化學(xué)選礦：焙燒、浸出、離子交換和化學(xué)沉淀等其它選礦：浮游選礦、生物選礦、微波選礦等。（3）從選礦過程上分準(zhǔn)備作業(yè)：洗礦、破碎、篩分、磨礦；選別作業(yè)：單一選別或聯(lián)合流程；產(chǎn)品處理：濃縮、過濾、脫水、干燥。選礦工藝流程示意圖選礦的分類特點(diǎn)選礦的工藝指標(biāo)①品位——是指產(chǎn)品或原礦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，貴重金屬如金、銀通常用g/t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。

③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?；厥章士捎孟率接嬎悖菏街校害拧厥章?，%；

a——原礦品位，%；

β——精礦品位，%；

γ——精礦產(chǎn)率，%。

選礦的工藝指標(biāo)④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)，即選礦過程中有用成分的富集程度。選礦的工藝指標(biāo)選礦的工藝指標(biāo)

產(chǎn)品名稱作業(yè)產(chǎn)率品位TFe作業(yè)回收率

精礦31.0556.4159.40尾礦68.9517.3640.60計算原礦100.0029.49100.00某礦石選別試驗(yàn)結(jié)果，%品位產(chǎn)率回收率選礦比富礦比金屬量選礦的應(yīng)用范圍

隨意各學(xué)科的不斷發(fā)展和研究對象的日益復(fù)雜，選礦的應(yīng)用較早期只是為為冶金、化工行業(yè)服務(wù)的單一目標(biāo)來言發(fā)生較大變化，其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：（1）粉體材料與納米材料超微細(xì)硫酸鈣晶須“納米級硫酸鈣晶須的制備及其應(yīng)用研究”項(xiàng)目已獲得國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計劃項(xiàng)目的資助，并且通過系統(tǒng)的研究工作，已制備出直徑為200nm左右的硫酸鈣晶須。硫酸鈣晶須可用作增強(qiáng)組元、摩擦材料、環(huán)境工程、提高瀝青的軟化溫度以及輕質(zhì)建材、隔熱材料、涂料、油漆、陶瓷、難燃紙張的制造等方面。纖維狀硬硅鈣石中空二次粒子

具有納米直徑的硬硅鈣石纖維相互纏繞成空心的球狀二次粒子，在壓慮過程中形成硬質(zhì)支撐的骨架。具有封閉的納米孔結(jié)構(gòu)的氣凝膠，有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)，但是強(qiáng)度太低，不能單獨(dú)作為絕熱材料。但二者復(fù)合能得到具有較高強(qiáng)度和超低導(dǎo)熱系數(shù)的具有實(shí)用價值的絕熱材料(0.029W/m.K,本課題被國家自然科學(xué)基金(50172009)和國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（編號：2003AA302610）所支持)。復(fù)合納米孔超級絕熱材料納米硬硅鈣石納米氣溶膠選礦的應(yīng)用范圍（2）海洋多金屬結(jié)核

多金屬結(jié)核分布在世界大洋底部水深3500—6000米海底表層。它的外形是暗褐色，形如土豆的結(jié)核狀軟礦物體，直徑一般為3—7厘米。多金屬結(jié)核含有錳、鐵、鎳、鈷、銅等幾十種元素。據(jù)科學(xué)家們分析估計，世界洋底多金屬結(jié)核資源為3萬億噸，其中錳的產(chǎn)量可供世界用18000年，鎳可用25000年。

鐵錳結(jié)核和鐵錳結(jié)殼錳結(jié)核選礦的應(yīng)用范圍（3）三廢處理與綜合利用固體廢棄物資源化水處理技術(shù)粉塵污染與防治選礦的應(yīng)用范圍（4）其它領(lǐng)域食品行業(yè)精細(xì)化工醫(yī)藥保健生物生化藥劑開發(fā)設(shè)備研制選礦的應(yīng)用范圍第一章粒度特性及篩分分析1.1粒度概念1.2粒度分析及特性方程1.3篩分基礎(chǔ)1.4篩分動力學(xué)及其應(yīng)用1.1粒度概念粒度：礦塊或礦粒大小的量度，一般用mm或μm表示。計算松散礦料平均粒度直徑的三種方法所得結(jié)果大小順序：

加權(quán)算術(shù)平均法＞加權(quán)幾何平均法＞調(diào)和平均法粒度的表示方法單個礦塊：d=(a+b+c)/3

用于測定大礦塊。加權(quán)算術(shù)平均法加權(quán)幾何平均法調(diào)和平均法松散礦料:平均粒度粒級：將松散礦料借用某種方法分成若干級別，一般用-b1+b2表示礦料的粒度介于b1和b2之間。粒度組成：用稱量的方法計算出礦料各粒級的重量的百分率，從而確定該礦料是由含量各為多少的粒級組成的方法。粒度分析：確定粒度組成的試驗(yàn)。通常有以下三種方法：粒度分析篩分分析：-100mm+0.043mm，篩子測定水力沉降：-75μm+1.0μm，沉降天平顯微分析：-0.5μm+20μm，顯微鏡，電鏡1.1粒度概念離心沉降電沉積篩絲網(wǎng)篩重力沉降1.1粒度概念離心沉降庫爾特計數(shù)器顯微鏡透過法1.1粒度概念1.2粒度分析及特性方程（1）粒度分析曲線

通常粒度分析曲線是反映礦料中任何粒級與產(chǎn)率之間的關(guān)系。按照繪圖方法分：

①算術(shù)坐標(biāo)法；②半對數(shù)坐標(biāo)法；

③全對數(shù)坐標(biāo)法。算術(shù)坐標(biāo)法不足在于如果粒度范圍很寬，由于細(xì)粒級在橫坐標(biāo)上的間距特別短，點(diǎn)很密集，曲線難于繪制，因此，可采用對數(shù)坐標(biāo)表示顆粒級別尺寸來加大細(xì)級別橫坐標(biāo)間距。使用全對數(shù)坐標(biāo)，則在于尋找可能存在的一種規(guī)律性的關(guān)系（方程式）。按照產(chǎn)率不同分：①部分粒度分析曲線；②累積粒度分析曲線（正累積和負(fù)累積）1.2粒度分析及特性方程

與部分粒度特性曲線相比，累積粒度特性曲線在生產(chǎn)考查和流程計算上獲得了更為廣泛的應(yīng)用，它具有如下特點(diǎn)：正、負(fù)累積粒度特性曲線是互相對稱的，若繪在一張圖紙上，必交于物料產(chǎn)率為50％的點(diǎn)上。正累積粒度特性曲線必交于縱坐標(biāo)軸上物料產(chǎn)率為100%的點(diǎn)；負(fù)累積粒度特性曲線必交于縱坐標(biāo)軸上物料產(chǎn)率為0的點(diǎn)(坐標(biāo)原點(diǎn))。1.2粒度分析及特性方程累積粒度特性曲線有如下用途：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。可求出兩粒級(d1-d2)的產(chǎn)率，它等于粒度d1

及d2

所對應(yīng)的縱坐標(biāo)的差值。由曲線的形狀可大致判斷物料的粒度組成情況。對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)粒級含量多；若曲線向右上角凸起，說明粗粒級含量多；若曲線近似直線，則表示粗、細(xì)粒度分布均勻如后圖所示。1.2粒度分析及特性方程1.2粒度分析及特性方程ABC各種形狀粒度正累積特性分析曲線篩孔尺寸,mm級別累積產(chǎn)率,100%在正累積粒度特性曲線中A曲線示為粗粒級占多數(shù)B示為粒度均勻C示為細(xì)粒級占多數(shù).（2）粒度特性方程1.2粒度分析及特性方程

用數(shù)學(xué)的語言描述篩分分析的數(shù)據(jù)，所得到的數(shù)學(xué)式稱為粒度特性方程式。

①高安舒粒度特性方程式

式中y——篩下產(chǎn)物的負(fù)累積產(chǎn)率，%；

K——粒度模數(shù)，即理論最大粒度（x最大），當(dāng)篩孔寬（x）與它相等時，全部礦料皆進(jìn)入篩下，y=100%；

a——于物料性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，破碎產(chǎn)物的a值常介于0.7~1.0之間。②羅萊粒度特性方程式1.2粒度分析及特性方程式中R——大于x粒級的累積產(chǎn)率%；

x——礦粒直徑或篩孔寬；

b——與產(chǎn)物細(xì)度有關(guān)的參數(shù)；

n——與物料性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)。

早期的研究工作中就曾用上述粒度特性方程來計算比表面積，求平均粒度和推導(dǎo)計算部分篩分效率的公式等，近些年來又用這些粒度特性方程和破碎所耗的功相聯(lián)系，成為研究碎礦和磨礦過程的重要手段之一。1.3篩分基礎(chǔ)（1）篩分和篩析

篩分：利用篩分器將粒度不同的固體顆?；旌衔锓蛛x成若干部分的單元操作。篩析：利用篩孔大小不同的一套篩子進(jìn)行粒度分級，測定和分析粉碎產(chǎn)物的粒度組成特性。標(biāo)準(zhǔn)篩：泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩德國、英國、美國標(biāo)準(zhǔn)日本標(biāo)準(zhǔn)中國標(biāo)準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)篩：篩孔大小一般為150mm、120mm、…

…3mm、2mm和1mm等。1.3篩分基礎(chǔ)1.3篩分基礎(chǔ)

標(biāo)準(zhǔn)篩主要用于實(shí)驗(yàn)室細(xì)粒物料的篩分試驗(yàn)研究。一般是由一套篩孔大小有一定比例的篩子組成。在標(biāo)準(zhǔn)篩中，每兩個相鄰的篩子的篩孔尺寸之比叫篩比，有些標(biāo)準(zhǔn)篩有一個作為基準(zhǔn)的篩子叫基篩。以泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩為例，這種篩制是用篩網(wǎng)每一英寸（25.4mm）長度上所占有的篩孔數(shù)目作為各個篩子的名稱。如200目，即一英寸（25.4mm）長度上所占有的篩孔數(shù)目為200個。其基篩為200目，篩孔尺寸為0.074mm，篩比為。1.3篩分基礎(chǔ)

篩析：按物料粒度大小可分為粗料篩析（+6mm）和細(xì)料篩析（-6mm+0.043mm）；按照篩分方法可分為干法、濕法和干濕聯(lián)合法。對于干法篩析，事先將標(biāo)準(zhǔn)篩按順序套好，把樣品倒入最上層篩面上，蓋好上蓋，放到振篩機(jī)上篩分10~15分鐘。然后依次將每層篩子取下，用手在橡皮布上篩分，如果以每種內(nèi)所的篩下物料量小于篩上物料量的1%，則認(rèn)為已達(dá)到終點(diǎn)，否則就要繼續(xù)進(jìn)行篩析。

1.3篩分基礎(chǔ)

對于濕法篩析，先將試樣倒入細(xì)孔篩（如200目的篩子）中，在盛水的盆內(nèi)進(jìn)行篩分，每隔一、二分鐘，將盤內(nèi)的水更換一次，篩分終點(diǎn)同干法。將篩上物料進(jìn)行干燥并將干燥后的物料用干法檢查篩析，并對篩上物料稱重記錄。篩析結(jié)束后，將各粒級物料用天平（精確度0.01克）稱重，各粒級總重量與原樣品重量之差不得超過原樣品重量的1%，否則應(yīng)該重做。

1.3篩分基礎(chǔ)（2）篩分過程：穿越過程和透篩過程穿越過程：易于穿過篩孔的顆粒通過不能穿過篩孔的顆粒所組成的物料層到達(dá)篩面。透篩過程：易于穿過篩孔的顆粒透過篩孔。

根據(jù)顆粒透篩難易程度分為：易篩粒（d＜0.75L）和難篩粒（d＞0.75L）。為進(jìn)一步便于研究礦料篩分過程，常以單個顆粒通過篩孔的概率來研究這一過程。

假定直徑為d的單個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，方形篩孔的邊長為L(L≥d),如圖1-2-3所示。

如果顆粒能夠透過篩孔，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。而整個過程(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：1.3篩分基礎(chǔ)1.3篩分基礎(chǔ)（3）篩分效果

對于礦用篩分而言，一般有兩個重要工藝指標(biāo)：處理能力和篩分效率；而我國煤用篩分設(shè)備工藝性能評定標(biāo)準(zhǔn)（GB/T15716-1995）中規(guī)定以篩分效率、平均分配誤差和總錯配物含量作為評定指標(biāo)。

篩分效率：指實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物重量與入篩物料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料的重量之比。篩分效率用百分?jǐn)?shù)或小數(shù)表示。1.3篩分基礎(chǔ)式中E——篩分效率，%；

C——篩下產(chǎn)品重量；

Q——入篩原物料重量；

a——入篩原物料重小于篩孔的級別的含量，%。β——入篩原物料重小于篩孔的級別的含量，%。1.3篩分基礎(chǔ)

篩分效率的測定方法如下：在入篩的物料流中和篩上物料流中每隔15~20分鐘取一次樣，應(yīng)連續(xù)取樣2~4小時，將取得的平均試樣在檢查篩里篩分，檢查篩的篩孔與生產(chǎn)上用的篩子的篩孔相同。分別求出原料和篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的級別的百分含量α和θ，即可求出篩分效率E?？偤Y分效率大于部分篩分效率（難篩粒）總篩分效率小于部分篩分效率（易篩粒）1.3篩分基礎(chǔ)影響篩分效率的因素：

1）入篩原料性質(zhì)的影響粒度特性原料含水量和含泥量物粒顆粒形狀密度特性

2）篩子性能的影響篩面運(yùn)動形式篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)

3）操作條件1.3篩分基礎(chǔ)（4）篩分順序

碎散物料篩分產(chǎn)物的級別超過兩種時，分出物料的順序由篩面的安裝位置來決定。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。由于篩面是多層重疊的，所以篩分裝置的布置比較緊湊粗級別的物料在篩分過程中的破碎現(xiàn)象較少，因?yàn)榇旨墑e的物料很快地從篩分中分出，這對煤的篩分具有重要意義；細(xì)級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；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)；這種流程的優(yōu)點(diǎn)是：1.3篩分基礎(chǔ)1.3篩分基礎(chǔ)（5）篩分的分類根據(jù)篩分的目的不同，篩分作業(yè)可以分為五類：獨(dú)立分篩其目的是得到適合于用戶要求的最終產(chǎn)品。輔助篩分這種篩分主要用在選礦廠的破碎作業(yè)中，對破碎作業(yè)起輔助作用。一般又有預(yù)先篩分和檢查篩分之別。準(zhǔn)備篩分其目的是為下一作業(yè)做準(zhǔn)備。如重選廠在跳汰前要把物料進(jìn)行篩分分級，把粗、中、細(xì)不同的產(chǎn)物進(jìn)行分級跳汰。選擇篩分如果物料中有用成分在各個粒級的分布差別很大，則可以篩分分級得到質(zhì)量不同的粒級，把低質(zhì)量的粒級篩除，從而相應(yīng)提高了物料的品位，有時又把這種篩分稱為篩選。脫水篩分篩分的目的是脫除物料的水分，一般在洗煤廠比較常見。

篩分過程動力學(xué)主要研究篩分過程中，篩分效率與篩分時間的關(guān)系。在碎散物料的篩分過程中，普遍存在這樣一種規(guī)律：篩分剛開始，易篩粒就很快透篩，隨后是難篩粒緩慢透篩，到篩分結(jié)束時，幾乎沒有顆粒透篩。顯然，如果把整個篩分時間分成若干等份．那么每一等份內(nèi)所得到的篩下物的量是不同的，而且是時間越靠后篩下量越少。對于一定的篩分作業(yè)，篩分原料中小于篩分粒度的物料的質(zhì)量是常量，它不隨篩分時間，變化；篩下產(chǎn)物的質(zhì)量是變量．它的初值為零，隨著時間的增長而增長，直到篩分結(jié)束為止。因此，篩分效率是時間的函數(shù)。1.4篩分動力學(xué)及其應(yīng)用

設(shè)dw是在時間微元量山內(nèi)所產(chǎn)出的篩下物微元質(zhì)量，則dw/dt

代表單位時間內(nèi)篩下物的產(chǎn)量，稱為篩下物產(chǎn)出速率，它與篩面上料層中小于篩分粒度的物料的質(zhì)量、成正比

當(dāng)篩分時間相同(t1=t2)、篩子負(fù)荷分別為Q1和Q2

時，相應(yīng)的篩分效率為η1和η2，代入式(1-2-18)得

1.4篩分動力學(xué)及其應(yīng)用1.4篩分動力學(xué)及其應(yīng)用1.4篩分動力學(xué)及其應(yīng)用第二章篩分設(shè)備2.1篩分設(shè)備的分類2.2振動篩主要部件及工作參數(shù)2.3圓振動篩2.4直線振動篩2.5共振篩2.6其它篩分機(jī)械2.1篩分設(shè)備的分類根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，大體可分為如下幾類：①固定篩：格篩和條篩，用于選礦廠大塊礦石篩分；②滾軸篩：大塊煤和石灰石等篩分；③平面搖動篩：用于煤和非金屬礦石的篩分和脫水；④筒形篩：洗選廠脫泥和建筑行業(yè)清洗砂石等；⑤振動篩：⑥概率篩：細(xì)粒物料的干、濕篩分；⑦細(xì)篩：細(xì)粒物料的干、濕篩分。2.1篩分設(shè)備的分類滾軸篩固定篩筒形篩平面搖動篩2.2振動篩主要部件及工作參數(shù)

振動篩包括圓振動篩、直線振動篩和共振篩，其實(shí)前兩者又稱為慣性振動篩。（1）振動篩主要部件隔振裝置：分為螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。傳動裝置：分為三角帶傳動、聯(lián)軸器直接驅(qū)動和高性能齒輪傳統(tǒng)；篩箱：由篩框、篩面和緊固裝置組成；振動器：純振動式、軸承偏心式和皮帶輪偏心式自定中心振動器；2.2振動篩主要部件及工作參數(shù)（2）振動篩的運(yùn)動學(xué)參數(shù)和工藝參數(shù)1）運(yùn)動學(xué)參數(shù)

①振幅A：圓振動篩2.5~4mm；直線振動篩：3~4mm；共振篩：6~15mm②振動次數(shù)n：圓振動篩800~1200r/min；直線振動篩：700~900r/min；共振篩：400~800r/min

③篩面傾斜角：圓振動篩12.5~25°；直線振動篩：0~10°

④振動篩傾斜角：

30~60°，通常用45°

⑤物料運(yùn)動速度：一般為0.12~0.4m/s，最大可達(dá)1.2m/s2）工藝參數(shù)

①篩面長度和寬度：一般礦用篩面為4m，長寬比為2；煤用長為6m，長寬比1.5~2.5

②生產(chǎn)率：

2.2振動篩主要部件及工作參數(shù)式中：

B—篩寬；

h—料層厚度；

v—物料運(yùn)動速度；

r—物料松度平均法：式中：

F—篩面工作面積；

q—單位篩面生產(chǎn)率；

r—物料松度；

K、L、M、N、O、P—校正系數(shù)流量法：2.2振動篩主要部件及工作參數(shù)3）篩分效率2.3圓振動篩

圓振動篩：特征是篩箱的運(yùn)動軌跡為圓形或橢圓形，振動器只有一個軸，又稱為單軸振動篩。2.3圓振動篩不定中心振動篩：帶輪中心與軸承中心位于同一直線上，結(jié)果是振動篩運(yùn)轉(zhuǎn)時，帶輪便隨篩箱一起振動，三角帶會因反復(fù)伸縮而損壞，且需采用較小振幅（一般小3mm），較少應(yīng)用自定中心振動篩：帶輪中心位于軸承中心和偏心塊重心之間，并使帶輪中心線位于偏心塊與振動機(jī)體合成的質(zhì)心上，因此振動時，帶輪不隨篩箱一起振動，只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而可以有較大振幅。目前我國生產(chǎn)的圓振動篩主要有：YA、SZZ、DD、ZD型礦用單軸振動篩和DDM、ZDM型煤用單軸振動篩，YK大型圓振動篩，SZ型慣性座式圓振動篩，H、YH、YAH重型振動篩共100種規(guī)格。除SZ型外均屬于自定中心振動篩。2.4直線振動篩

直線振動篩：特征是篩箱的運(yùn)動軌跡為定向直線，振動器只有二個軸，又稱為雙軸振動篩。直線振動篩原理：振動器的兩個主軸上都裝有相同的偏心距相等的偏心質(zhì)量。兩軸之間用一對速比為1的齒輪相連。由于兩軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，速度相等，故兩偏心質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力（激振力）在一個方向上互相抵消，而在與些相垂直的方向上離心慣心力的合力使篩箱沿直線方向振動。由于直線振動篩的篩面是直線往復(fù)運(yùn)動，上面的料層在向前運(yùn)動的同時，還在跳起和下落過程中受到壓實(shí)作用，因而特別適合于脫水、脫泥、脫液和脫介作業(yè)，在選煤廠應(yīng)用較多。2.4直線振動篩2.5共振篩共振篩也稱彈性連桿式振動篩。3傳動裝置1上篩箱2下機(jī)體5板簧6支承彈簧4共振彈簧共振篩原理示意圖部隊過橋梁，特別是軟連接橋時，禁止步伐整齊。2.5共振篩共振篩原理

電動機(jī)通過皮帶帶支下機(jī)體上的偏心軸轉(zhuǎn)動，軸上的偏心使連桿作往復(fù)運(yùn)動。連桿通過其端部彈簧將作用力傳給篩箱，同時下機(jī)體受到相反方向的作用力，使篩箱和下機(jī)體沿傾斜方向振動，但它們的運(yùn)動方向相反。篩箱和彈簧裝置自成一個彈性系統(tǒng)，該彈性系統(tǒng)有自己的自振頻率，傳統(tǒng)裝置的強(qiáng)迫振動頻率接近彈性系統(tǒng)的自振頻率，使篩子在接近共振狀態(tài)下工作。優(yōu)點(diǎn)：功耗小，處理能力大，結(jié)核緊湊缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，振幅難穩(wěn)定，橡膠彈簧易老化適合：選煤廠的洗礦分級、脫水脫介，選礦廠很少使用。2.5其它篩分機(jī)械（1）概率篩始于上個世紀(jì)80年代，利用顆粒透篩概率原理，特點(diǎn)是篩孔尺寸與實(shí)際篩分粒度的比值為2~4，篩面傾斜角較大且由下到下層層遞增，篩面上不易形成料層，大大加快了篩分過程。適合處理濕、黏物料，缺點(diǎn)是篩下產(chǎn)品中會有一定量的粗料顆粒，不適合于精確篩分作業(yè)。按照運(yùn)動形式分為直線振動式概率篩（摩根森篩）和旋轉(zhuǎn)概率篩。主要應(yīng)用于煤炭工業(yè)。2.5其它篩分機(jī)械（2）弛張篩始于上個世紀(jì)80年代，特別是篩網(wǎng)由可以伸縮的聚氨酯橡膠材料制成，在工作時，篩網(wǎng)交替拉緊和松弛，有效防止物料堵塞網(wǎng)孔。主要應(yīng)用于煤炭、化肥、礦渣、砂礫和城市垃圾等篩分作業(yè)。（3）振網(wǎng)篩吸收美國技術(shù)制造，特點(diǎn)是篩箱不動，只有篩網(wǎng)振動。適合于非金屬礦細(xì)粒物料的分級作業(yè)。（4）曲面振動篩和可翻轉(zhuǎn)弧形篩煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研制，主要用于細(xì)粒級煤泥的脫水、脫介作用。2.5其它篩分機(jī)械（5）無網(wǎng)孔振動篩清華同天以清華大學(xué)科技為依托，其特點(diǎn)是利用層析原理，物料在振動的槽體中不斷被拋起，形成上層顆粒大、下層小的現(xiàn)象，再加這水平振動，使分層的物料不斷跳躍前進(jìn)，現(xiàn)實(shí)顆粒沿導(dǎo)板分別導(dǎo)出。

優(yōu)點(diǎn)：是根除了篩網(wǎng)堵塞和篩網(wǎng)磨破等問題。實(shí)現(xiàn)多粒級同時篩分，節(jié)能環(huán)保。成本低，易維護(hù)。

不足：涉及離散體動力學(xué)、振動理論、多相流等多學(xué)科和學(xué)科交叉問題，理論和技術(shù)研究尚有很大空間。第三章破碎與破碎設(shè)備3.1碎礦和磨礦的工藝特征3.2礦石碎磨性能指標(biāo)3.3破碎功耗學(xué)說3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述3.5顎式破碎機(jī)3.6圓錐破碎機(jī)3.7其它破碎機(jī)械3.1碎礦和磨礦的工藝特征

解離度和破碎比是碎礦磨礦過程中常見的工藝特征，對其充分理解和認(rèn)識是選礦工作者首要任務(wù)。（1）解離度

巖礦鑒定結(jié)果表明，自然界多數(shù)礦物都是和其它一種或幾種礦物伴生存在，如磁鐵礦和石英，黃鐵礦、黃銅礦和石英等。同時這些礦物（有用礦物和脈石礦物）之間通常都是緊密連生在一起的。鐵礦石偏光顯微照片石英磁鐵礦3.1碎礦和磨礦的工藝特征

選礦的前提之一就是實(shí)現(xiàn)有用礦物和脈石礦物之間盡可能地單體分離。那么如何去表征礦物單體分離的情況呢？

在破碎的礦石中，有些顆粒只含一種礦物，叫單體解離粒；另外一顆粒還是幾種礦物連生著的，叫連生粒。那么在該破碎的礦石中，某種礦物的單體解離情況是怎么樣的呢，常采用該礦物的單體解離度來表示。A礦物單體解離度=A礦物單體解離粒的顆數(shù)A礦物單體解離粒的顆數(shù)+含A礦物的連生粒的顆數(shù)×100%例：某破碎的礦石中，磁鐵礦單體顆粒數(shù)為18個，石英單體顆粒數(shù)12個，石英和磁鐵礦連生顆粒數(shù)60個，石英和赤鐵礦連生顆粒數(shù)50個，磁鐵礦和赤鐵礦連生顆粒數(shù)30個，問磁鐵礦單體解離度是多少？3.1碎礦和磨礦的工藝特征單體解離度和選礦指標(biāo)的關(guān)系如何？

某種礦物的單體解離度低，則相應(yīng)該礦物的選礦精礦品位偏低，尾礦品位偏高，中礦產(chǎn)率偏大。

一般而言，應(yīng)該盡可能高的獲得某種礦物的單體解離度！但同時也要注意不能過度追求單體解離度，正所謂“過猶不及，中庸之道”，應(yīng)該把握好一個“度”。浮選：大于5~10微米重選：大于19微米3.1碎礦和磨礦的工藝特征過粉礦的危害：①難以控制的微細(xì)粒子增多；②精礦品位和回收率變差；③機(jī)器磨損增大；④設(shè)備處理能力降低；⑤破碎礦石無益功率消耗增大。

發(fā)生過粉碎的原因：①破磨細(xì)度超過最佳粒度；②破磨設(shè)備與礦石性質(zhì)不適應(yīng)，易將其泥化；③操作條件不好；④破磨流程不合理。3.1碎礦和磨礦的工藝特征（2）破碎比破碎比：原礦物料粒度與產(chǎn)物粒度的比值，是衡量破磨過程的數(shù)量指標(biāo)。因計算方法不同通常分為三類：①極限破碎比；②名義破碎比；③真實(shí)破碎比。①極限破碎比i——破碎比；D最大——破碎前物料最大塊直徑，mmd最大——破碎后物料最大塊直徑，mm最大塊直徑可由篩下累積重量百分率曲線找出，中國、俄羅斯等取5%相對應(yīng)的粒度，英美等國則取20%對應(yīng)的粒度。3.1碎礦和磨礦的工藝特征極限破碎比主要在設(shè)計中采用，根據(jù)最大塊直徑確定破碎機(jī)給礦口寬度。②名義破碎比i——破碎比；B——破碎機(jī)的給礦口寬度，mmS——破碎機(jī)的排礦口寬度，mm0.85B——破碎機(jī)給礦口的有效寬度，約等于最大塊礦直徑，mm名義破碎比主要在實(shí)際生產(chǎn)中采用，根據(jù)破碎機(jī)給礦口寬度和排礦口寬度估算破碎比。3.1碎礦和磨礦的工藝特征③真實(shí)破碎比i——破碎比；D平均——破碎前物料的平均粒徑，mmD平均——破碎后物料的平均粒徑，mm真實(shí)破碎比主要在理論研究中采用。分段破碎：總破碎比=分段破碎比的乘積3.2礦石碎磨的性能指標(biāo)（1）礦石的力學(xué)性能靜載下主要有礦石強(qiáng)度測定數(shù)值大小順序：抗壓強(qiáng)度＞抗剪強(qiáng)度＞抗彎強(qiáng)度＞抗拉強(qiáng)度

普羅托吉亞可諾夫以抗壓強(qiáng)度為基礎(chǔ)，對礦石力學(xué)性能作了深入研究，其數(shù)值約等于抗壓強(qiáng)度的1%，以f表示，簡稱普氏系數(shù)。分為十級，f=0.3~20。螢石方，滑石長，石英黃玉剛金剛螢石、石膏、方解石、滑石、石灰石、長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）3.2礦石碎磨的性能指標(biāo)（2）可碎性和可磨性

可磨度：標(biāo)準(zhǔn)礦石與待測礦石在同一磨礦機(jī)操作條件下進(jìn)行磨細(xì)，用200目標(biāo)準(zhǔn)篩測定細(xì)度，繪制曲線作相關(guān)對照即可求得。當(dāng)磨礦細(xì)度為-200目占40.8%時，試驗(yàn)礦石相對于棒磨山礦石的可磨度系數(shù)為K=T0/T=5.0/13.0=0.38可見，該礦石屬于極難磨礦石?？赡ザ惹€示意圖3.2礦石碎磨的性能指標(biāo)（3）破碎機(jī)械施力情況

破碎機(jī)械的施力情況通常較力復(fù)雜，往往是以某種力為主，配合上其它力的共同作用，為便于分析和研究，一般認(rèn)為其施力情況有五種形式：

①壓碎；

②劈開；

③折斷；

④磨剝；

⑤沖擊。3.3破碎功耗學(xué)說

破碎功耗的理論實(shí)質(zhì)是闡明破碎過程的輸入與破碎前后礦石的潛能變化之間的關(guān)系，從而明確輸入功是怎樣耗去的。百年來，有三個公認(rèn)的，最主要的學(xué)說。（1）面積學(xué)說（雷廷格學(xué)說，德國學(xué)者，1867年提出）

該學(xué)說認(rèn)為外力破碎礦石所作之功，轉(zhuǎn)化為新生表面積上的表面能，故破碎過程所消耗的功與新生表面積成正比。面積學(xué)說只能近似地計算破碎比很大時的破碎總功耗，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。（2）體積學(xué)說（俄國學(xué)者吉爾皮切夫1874年和德國學(xué)者基克1885年提出）

該學(xué)說認(rèn)為外力破碎礦石所作之功，完全用于使礦石發(fā)生變形，到了形變能儲至極限，礦石即被破壞，也就是說將幾何形狀相同的同類物料破碎成幾何形狀也相同的產(chǎn)品時，其破碎功耗與被破碎物料塊的體積或質(zhì)量成正比。體積學(xué)說只能近似地計算粗碎和中碎時破碎總功耗，因?yàn)樗豢紤]了變形功。3.3破碎功耗學(xué)說（3）裂縫學(xué)說（美國學(xué)者榜德1950年提出）

該學(xué)說認(rèn)為外力破碎礦石所作之功先是使礦石變形，當(dāng)變形超過一定極限后生成裂縫，儲存在礦石內(nèi)的變形能促使裂縫擴(kuò)展并生成斷面。裂縫學(xué)說是介于面積學(xué)說和體積學(xué)說之間的一種破碎理論。適用于粗碎和細(xì)碎，中等破碎比情況下的功耗計算。3.3破碎功耗學(xué)說裂縫學(xué)說具體應(yīng)用的關(guān)鍵是測定功指數(shù)，可以計算出各種粒度范圍內(nèi)的破碎磨礦功耗；可以計算設(shè)計條件下破磨設(shè)備需用功率；可以比較不同破磨設(shè)備之間的工作效率。3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述

破碎機(jī)械是與人類的生活、生產(chǎn)和工藝技術(shù)進(jìn)步同步發(fā)展的和相互促進(jìn)的。從古代到現(xiàn)在再到未來，從衣食住行到各行各業(yè)，破碎機(jī)械無一不在發(fā)揮著極其重要的作用。3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述（1）破碎設(shè)備的分類按照使用粒度范圍：破碎機(jī)和磨礦機(jī)。

破碎機(jī)：破碎部件在工作中不直接接觸，破碎面之間總有一個間隙，破碎物料就夾在這些間隙中，產(chǎn)品粒度相對較大；

磨礦機(jī)：磨礦機(jī)工作部件（或介質(zhì)）直接接觸，產(chǎn)品粒度較細(xì)。按照工作原理：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)。3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述（2）破碎設(shè)備的應(yīng)用范圍目前，國內(nèi)大多數(shù)選礦廠，主要采用顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等常規(guī)破碎設(shè)備。選礦行業(yè)：處理中等硬度以上礦石，粗碎采用顎式破碎機(jī)或旋回圓錐破碎機(jī)；中硬以下或片狀、易脆性礦石，采用沖擊式破碎機(jī)；選礦廠規(guī)模大、山坡建廠，旋回圓錐破碎機(jī)；選礦廠規(guī)模小、平地建廠以及礦石中粘性物料多，顎式破碎機(jī)；中細(xì)破碎多采用菌形圓錐破碎機(jī)；少數(shù)采用輥式破碎機(jī)；3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述煤炭行業(yè)：高硬度，特別是含矸石和黃鐵礦較多的原煤，采用擠壓為主的顎式破碎機(jī)；大塊原煤，采用齒輥式破碎機(jī)；中煤破碎，采用錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)；原煤中凈煤和矸石跌碎性差別較大時，采用滾筒式破碎機(jī)。（3）破碎設(shè)備的發(fā)展歷史

1806年輥式破碎機(jī)

1858年顎式破碎機(jī)

1864年單輥式破機(jī)

1878年旋回式破碎機(jī)

1895年沖擊式破碎機(jī)

1905年筒型磨礦機(jī)

1920年圓錐破碎機(jī)

1924年反擊式破碎機(jī)3.4破碎機(jī)械發(fā)展概述3.5顎式破碎機(jī)（俗稱老虎口

特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用和維護(hù)方便工作原理破碎作用是靠動顎板周期性的靠近和離開定顎板。將兩顎板間的礦石塊壓碎(以壓碎為主，兼有研磨作用)并靠礦料本身自重排出，屬間斷破碎。分類按照可動顎板的運(yùn)動特性分為：簡單擺動顎式破碎機(jī)：動顎的運(yùn)動受到兩個肘板機(jī)構(gòu)支持復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)：動顎的運(yùn)動受到一個肘板機(jī)構(gòu)支持懸掛軸偏心軸定顎動顎連桿前肘板后肘板定顎動顎偏心軸

推力板簡擺式顎式破碎機(jī)示意圖復(fù)擺式顎式破碎機(jī)示意圖3.5顎式破碎機(jī)簡擺式特點(diǎn)：動顎水平行程上部小，下部大，因此在礦石破碎時，上部礦石沒有得到足夠的壓縮量，破碎負(fù)荷主要集中在下部，導(dǎo)致整機(jī)生產(chǎn)能力降低。但由于動顎垂直行程小，礦石對顎板磨損作用較輕，因此產(chǎn)品過粉碎現(xiàn)象少。同時由于顎板受力可以有一大部分分配在懸掛軸上，而提供動力的偏心軸上受力相對較小，因此可以簡擺式一般都做成大、中型的。復(fù)擺式特點(diǎn)：動顎水平行程下部小，上部大，上部約為下部行程的1.5倍，因此上部礦石得到足夠的壓縮量，同時動顎向下運(yùn)動時有促進(jìn)排礦作用，提高了生產(chǎn)能力，約為同規(guī)格上簡擺式的130%。但由于動顎垂直行程大，礦石對顎板磨損作用嚴(yán)重，因此產(chǎn)品過粉碎現(xiàn)象加重。復(fù)擺式與簡擺式相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)能力高、機(jī)器重量輕等特點(diǎn)，但由于磨損和受力情況，一般都做成中、小型的。3.5顎式破碎機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)規(guī)格表示：給礦口寬度BX

給礦口長度L，如1500X2100，600X900

根據(jù)給礦口寬度B可以分為大型（大于600mm）；中型（300mm~600mm）和小型（小于300mm）

PEXFJ：P——破碎機(jī)；E——顎式；X——細(xì)碎（粗碎不標(biāo)）；F——復(fù)擺；

J——簡擺常見的幾種表示方法：

PEX150X750;PJ900X1200;PEFX0207(250X750);PEJ0609(600X900)3.5顎式破碎機(jī)主要參數(shù)：

給礦口寬度B：簡擺式（D=0.85B）；復(fù)擺式（D=0.75D）。最大給礦塊度D是由破碎機(jī)嚙住礦石的條件決定的。

嚙角a:指鉗住礦石時動顎和定顎之間的夾角。一般為20°~24°

偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)n：指單位時間內(nèi)動顎擺動的次數(shù)。一般B＞1200mm

時，n=160-42B；B≤1200mm時，n=310-145B。

生產(chǎn)率：電動機(jī)功率：3.5顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀顎式破碎機(jī)雖有百年歷史，但在我國生產(chǎn)也僅是幾十年的事，由最初的以仿制為主，到自行設(shè)計、創(chuàng)新，我國的顎式破碎機(jī)已具備規(guī)模化和系列化。河南群英機(jī)械制造有限責(zé)任公司（焦作）：沖擊型顎式破碎機(jī)沈陽黃金學(xué)院（東北大學(xué)）：雙動顎顎式破碎機(jī)中南大學(xué)：回轉(zhuǎn)顎式破碎機(jī)北京礦冶研究總院：PA低矮型和PD型大破碎比耐磨外動顎顎式破碎機(jī)3.5顎式破碎機(jī)

圓錐破碎機(jī)：相對顎式破碎機(jī)而言，其起破碎作用不再是板狀，而轉(zhuǎn)換成為了圓錐形狀。故名圓錐破碎機(jī)。以其使用范圍的不同分為粗碎圓錐破碎機(jī)和中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)兩類。其中粗碎圓錐破碎機(jī)又稱為旋回破碎機(jī)，中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)又稱為菌形圓錐破碎機(jī)。

工作原理：

基本上顎式破碎機(jī)相同，不同之處在于任一瞬間，都有一部分物料受到壓碎，而它對面的那一部分物料則同時向下排出，因此其工作是連續(xù)的。3.5顎式破碎機(jī)（1）旋回破碎機(jī)兩個圓錐形狀為急傾斜狀，動錐是正立的，定錐是倒立的截頭圓錐。排礦口調(diào)整裝置：調(diào)節(jié)時，首先用起重設(shè)備將主軸和破碎錐一起往上稍稍提起，將主軸懸掛裝置上的錐形螺母旋出或旋入，從而帶動主軸和可動錐上升或下降，實(shí)現(xiàn)排料口調(diào)整。旋回破碎機(jī)原理示意圖定錐定錐3.5顎式破碎機(jī)3.6圓錐破碎機(jī)（2）旋回破碎機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)規(guī)格：給礦口寬度/排礦口寬度B表示。1200/180PXZ（QF）：P——破碎機(jī)；X——旋回；Z（QF）——重型（輕型、富勒型）

PX500/75；PXZ900/90；PXQ1215（1200/150）；PXF7293（1829/178）主要參數(shù)：給料口B：D=0.85B；嚙角a：22°~27°；動錐轉(zhuǎn)速n：n=175-50B

生產(chǎn)率：電動機(jī)功率：（3）菌形圓錐破碎機(jī)兩個圓錐形狀為緩傾斜狀，正立的截頭圓錐。動錐定錐定錐菌形圓錐破碎機(jī)原理示意圖按照破碎腔型式分為：標(biāo)準(zhǔn)型（中碎用）、中間型（中細(xì)碎）和短頭型（細(xì)碎）三種。如Φ2200破碎機(jī)平行帶長度：標(biāo)準(zhǔn)型175mm，短頭型350mm，中間型250mm。3.6圓錐破碎機(jī)按照排礦口調(diào)整裝置不同分為：彈簧圓錐破碎機(jī)：調(diào)整排礦口時，將鎖緊缸卸載，使鋸齒形螺紋放松，然后操作液壓系統(tǒng)，使推動缸動作，從而帶動調(diào)整環(huán)向右或向左轉(zhuǎn)動，借助鋸齒形螺紋傳動，使得固定錐上升或下降，以實(shí)現(xiàn)排礦口的調(diào)整。液壓圓錐破碎機(jī)：排礦口的調(diào)整，是利用手動換向閥，使通過油缸中的油量增加或減小，致使可動錐上升或下降，從而達(dá)到排礦口的調(diào)整。3.6圓錐破碎機(jī)（4）圓錐破碎機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)規(guī)格：動錐下部的最大直徑D表示。1200PYT（Y，S）-B（Z，D）T（D，C）：P——破碎機(jī)；T（Y，S）——彈簧式（液壓式，西蒙斯式）；B（Z，D）——標(biāo)準(zhǔn)型（中間型、短頭型）；T（D，C）——單缸（多缸，超重型）

PYT-B600；PYT-D1200主要參數(shù)：給料口B：B=（1.2~1.25）D；嚙角a：21°~23°；動錐轉(zhuǎn)速n：n=320/

平行帶長度：中碎L=0.085D;細(xì)碎L=0.16D3.6圓錐破碎機(jī)（5）圓錐破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）破碎腔深度大，工作連續(xù)，生產(chǎn)能力高，單位電耗低。它與給礦口寬度相同的顎式碎礦機(jī)相比，生產(chǎn)能力比后者要高一倍以上，而每噸礦石的電耗則比顎式低0.5~1.2倍；2）工作比較平穩(wěn)，振動較輕，機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)重量較小。旋回碎礦機(jī)的基礎(chǔ)重量，通常為機(jī)器設(shè)備重量的2~3倍，而顎式碎礦機(jī)的基礎(chǔ)重量則為機(jī)器本身重量的5~10倍；3.6圓錐破碎機(jī)（5）圓錐破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：3）可以擠滿給礦，大型旋回碎礦機(jī)可以直接給入原礦石，無需增設(shè)礦倉和給礦機(jī)。而顎式碎礦機(jī)不能擠滿給礦，且要求給礦均勻，故需要另設(shè)礦倉（或給礦漏斗）和給礦機(jī)，當(dāng)?shù)V石塊度大于400毫米時，需要安裝價格昂貴的中型板式給礦機(jī)；4）旋回碎礦機(jī)易于啟動，不像顎式碎礦機(jī)啟動前需用輔助工具轉(zhuǎn)動沉重的飛輪（分段啟動顎式碎礦機(jī)例外）；5）旋回碎礦機(jī)生成的片狀產(chǎn)品較顎式碎礦機(jī)要少。3.6圓錐破碎機(jī)缺點(diǎn)：

1）旋回的機(jī)身較高，比顎式碎礦機(jī)一般高2~3倍，故廠房的建筑費(fèi)用較大；

2）機(jī)器重量較大，它比相同給礦口尺寸的顎式碎礦機(jī)要重1.7~2倍，故設(shè)備投資費(fèi)較高；

3）它不適宜于破碎潮濕和粘性礦石；

4）安裝、維護(hù)比較復(fù)雜，檢修亦不方便。3.6圓錐破碎機(jī)（6）圓錐破碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀圓錐破碎機(jī)的初型可追溯到石器時代的石碾石磨，1017年英國出版的選礦工藝一書中即有類似圖片。第一代圓錐破碎機(jī)：彈簧式Symons型（1920年，Symons兄弟發(fā)明），持續(xù)到20世紀(jì)40年代；標(biāo)定排礦粒度為25~30%第二代圓錐破碎機(jī)：液壓型，持續(xù)到60年代；標(biāo)定排礦粒度為40~45%第三代是在第二代基礎(chǔ)上發(fā)展的高能破碎，由美國Nordberg公司推出的旋盤式破碎機(jī)和超重型短頭圓錐破碎機(jī)；（1960~1970年間世界性的能源危機(jī)，引起礦山碎磨節(jié)能降耗受到重視）；標(biāo)定排礦粒度為55~60%第四代略作改進(jìn)，使檢修、更換零件更加方便；標(biāo)定排礦粒度為60~70%第五代20世紀(jì)90年代由美國Cedarapids公司推出MVP型滾動軸承圓錐破碎機(jī)，代替了原來的滑動軸承。使用壽命可達(dá)15~20年。標(biāo)定排礦粒度為70~85%，3.6圓錐破碎機(jī)3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（1）錘式破碎機(jī)相對于鄂式破碎機(jī)的顎析、圓錐破碎機(jī)的圓錐，錘式破碎機(jī)的主要工作部件為錘頭，故此而得名。具有破碎比大（10~40），排料粒度均勻，過粉碎現(xiàn)象少、能耗低、設(shè)備造價低和容易維修特點(diǎn)。

1924年在國外問世，我國于20世紀(jì)50年代開始試制。但總體發(fā)展緩慢。錘式破碎機(jī)示意圖工作原理：

當(dāng)?shù)V石進(jìn)入破碎腔后，受高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而破碎，同時，礦石在沖擊過程中也獲得動能，以高速沖向破碎板和篩條而得到進(jìn)一步破碎和高速運(yùn)動的礦石相互碰撞也產(chǎn)生破碎作用。規(guī)格表征：用轉(zhuǎn)子直徑D和長度L表示。其中D為錘頭端部所繪出的圓周直徑；L指沿軸向排列的錘頭的有效長度。轉(zhuǎn)子是由主軸、圓盤和錘頭組成。按轉(zhuǎn)子數(shù)量可分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子，其中單轉(zhuǎn)子又分為可逆式和不可逆式，我國應(yīng)用最多的是單轉(zhuǎn)子不可逆式、多排頭錘式破碎機(jī)。錘頭形狀主要有塊狀（塊度、硬度和長度較長的物料破碎）和板狀。近年我國又研制了圓環(huán)狀錘頭，環(huán)錘裝在十字轉(zhuǎn)盤上，可以公轉(zhuǎn)又可自轉(zhuǎn)，對物料破碎充分，能耗低。主要用于煤炭破碎。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（2）反擊式破碎機(jī)

1946年問世，總體發(fā)展較快，我國1958年由北礦院生產(chǎn)，目前其技術(shù)性能已接近國際先進(jìn)水平。除具有錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)外，還具有產(chǎn)品粒度調(diào)整范圍大，能選擇性破碎等特點(diǎn)。因此在我國曾一度試圖用它代替錘式破碎機(jī)。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)

工作原理：與錘式破碎機(jī)基本相同，但在過程上卻不盡相同。礦石在進(jìn)入破碎腔后受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而進(jìn)行選擇性破碎，礦石從沖擊過程中獲得巨大的動能，并以高速拋向第一級反擊板，被反擊板彈回后再次受到錘頭沖擊，之后礦石又同樣以高速被拋向第二級反擊板，進(jìn)一步得到破碎。直到破碎粒度合格被排出。規(guī)格與錘式破碎機(jī)相同：DXL

轉(zhuǎn)子區(qū)別較大：錘式是靠絞接懸掛錘頭，反擊式的錘頭與轉(zhuǎn)子則是剛性聯(lián)接。根據(jù)用途，反擊式破碎機(jī)分為PF（普通型）和PFD或PFM煤用兩種。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（3）輥式破碎機(jī)輥式破碎機(jī)按輥?zhàn)拥奶攸c(diǎn)可分為光輥破碎機(jī)和齒輥破碎機(jī)。不輥破碎機(jī)輥?zhàn)颖砻婀饣繑D壓破碎，兼有研磨作用，主要用于選礦廠硬度較大礦石的中碎或細(xì)碎。在選煤廠，一般采用齒輥破碎機(jī)，它以劈裂破碎為主。優(yōu)點(diǎn)很多，缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力低，占地面積大。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)工作原理：以雙輥為例，兩個輥相向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)V石進(jìn)入兩個輥之間時，由于摩擦力的作用，礦石被帶入兩輥之間的破碎空間，受擠壓而被破碎，物料在自重作用下，從兩輥之間的間隙處排出。輥式破碎機(jī)的規(guī)格以輥?zhàn)拥闹睆紻與長度L表示，即D×L（mm）。與其它破碎機(jī)不同的是，輥式破碎機(jī)是以層壓破碎理論為基礎(chǔ)的。物料在被破碎的同時，會在顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量的裂紋，從而使后續(xù)的磨礦能力大大提高。因此，輥式破碎機(jī)是“多碎少磨”、“以碎代磨”的節(jié)能降耗型破碎機(jī)。如美國Sierrita銅選廠安裝1臺2450X1400的輥式破碎機(jī)用作中碎后產(chǎn)品破碎，生產(chǎn)能力為1800t/h，產(chǎn)品粒度為-250um（60目）80%；東北大學(xué)與沈陽機(jī)器廠開發(fā)的1000X630輥式破碎機(jī)在唐鋼棒磨山鐵選廠試用，生產(chǎn)能力為120t/h，給礦粒度為-40mm，排礦粒度為-5mm為55%。3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)（4）特殊破碎機(jī)FJP系列新型分級破碎機(jī)——煤科總院唐山研究院研制輥式篩分破碎機(jī)——蒂森克虜伯采礦物料搬運(yùn)技術(shù)有限公司齒輪式篩分破碎機(jī)——英國MMD礦山機(jī)械發(fā)展集團(tuán)公司空中打擊旋筒細(xì)碎機(jī)——徐州萬和機(jī)械制造公司旋篩子細(xì)碎機(jī)——徐州雙馬破碎機(jī)械廠立式靜壓細(xì)碎機(jī)——大華重機(jī)剪刀式粉碎機(jī)——上海建設(shè)路橋建設(shè)設(shè)備有限公司3.7其它破碎機(jī)——錘式破碎機(jī)第四章磨礦與磨礦設(shè)備4.1磨礦機(jī)械概述4.2球磨礦4.3棒磨機(jī)4.4其它磨礦機(jī)械4.5影響磨礦過程的因素4.6磨礦循環(huán)4.7碎礦與磨礦流程4.1磨礦機(jī)械概述（1）概述在選礦實(shí)踐中，除了極少數(shù)礦石在破碎篩分后直接送去冶煉外，大多數(shù)礦石都必須經(jīng)過磨礦。因此破碎磨礦又稱為“大塊變小塊，小塊變粉末”。磨礦是實(shí)現(xiàn)礦物單體解離的最后一段工序，也是所有選礦生產(chǎn)中的一個最重要的工序。用于實(shí)現(xiàn)磨礦作業(yè)的機(jī)械稱為磨礦機(jī)械設(shè)備。4.1磨礦機(jī)械概述（1）概述我國的磨礦設(shè)備大體經(jīng)歷了三個階段：解放初期的仿制；1958年進(jìn)入自行設(shè)計，1966年實(shí)現(xiàn)真正有效的系列設(shè)計；1970年以來，我國的磨礦設(shè)備制造達(dá)到新的水平，一些新的技術(shù)開始得到采用，如氣動離合器、動靜壓軸承、加鉻耐磨鋼襯板、橡膠襯板和自動控制裝置等。（2）磨礦機(jī)分類4.1磨礦機(jī)械概述按磨礦方式分：濕式磨礦機(jī)；干式磨礦機(jī)。按研磨介質(zhì)分：

球磨機(jī)；鋼球、鑄鐵球；

棒磨機(jī)：鋼棒；自磨機(jī)：礦料本身礫磨機(jī)：礫石或自磨機(jī)中排出的“頑石”按排礦方式分：溢流型磨礦機(jī)：磨礦產(chǎn)品經(jīng)排礦端空心軸頸自由溢出；格子型磨礦機(jī)：筒體排礦端裝有排礦格子板，磨礦產(chǎn)品經(jīng)過格子板邊緣的孔隙排出。（3）磨礦機(jī)的用途

1）球磨機(jī)：可以破碎各種硬度礦石，破碎比為200~300，常用于細(xì)磨，適宜給礦粒度6mm以下，粒度粒度在0.074mm~1.5mm2）棒磨機(jī)：多用于粗磨，給礦粒度20~25mm，產(chǎn)品粒度為-3mm。此兩種磨礦機(jī)均為干濕兩用，濕磨效率高，約高于干磨30%，過粉碎現(xiàn)象小，選礦廠幾乎為濕磨，水泥廠采用干磨。（4）磨礦機(jī)規(guī)格圓筒內(nèi)直徑（除去襯板）DX筒體長度L（5）磨礦機(jī)主要參數(shù)

1）磨礦機(jī)生產(chǎn)率；2）磨機(jī)轉(zhuǎn)速；3）磨礦機(jī)介質(zhì)充填率和裝入量；4）磨礦機(jī)功率。4.1磨礦機(jī)械概述（6）磨礦機(jī)工作原理磨礦機(jī)主要由前后空心軸頸、空心圓筒、前后端蓋組成。

圓筒內(nèi)裝有磨礦介質(zhì)（球、棒或礫石），當(dāng)圓筒以一定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時，筒內(nèi)介質(zhì)和礦石在離心力和摩擦力作用下隨筒體達(dá)到一定高度，當(dāng)其自重力超過離心力時，便脫離筒體內(nèi)壁拋落或滾落，由于沖擊力而擊破礦石，同時磨礦介質(zhì)相互間滑動產(chǎn)生的研磨力也使礦石受力破碎。粒度合格的礦石被強(qiáng)制或溢出。濕磨時，礦石被水流沖走；干磨時，則靠氣流帶走。磨礦機(jī)工作原理示意圖4.1磨礦機(jī)械概述4.2球磨機(jī)

球磨機(jī)：因其介質(zhì)形狀是球形而得名。因排礦裝置不同而分為格子型和溢流型。（1）格子型球磨機(jī)筒體：內(nèi)裝有可更換襯板，襯板與筒內(nèi)壁之間有膠合板，以緩沖鋼球?qū)ν搀w沖擊，為便于更換襯板和觀察筒內(nèi)狀況，筒體上部開有人孔（350~550mm）。給料器：用螺栓固定在端部，按工藝不同分為鼓式（開路磨礦）；蝸式（第二段磨礦）和聯(lián)合式（閉路磨礦的第一段）。襯板：按材質(zhì)分有錳鋼、橡膠、磁性襯板；按形狀分有搭接形、波形、平凸形、平滑形、階梯形等等。其中搭接形、波形、平凸形直接采用螺栓固定在筒體上，更換容易，但要求螺孔密封性好；平滑形、階梯形為條形襯板，一般采用楔形壓條固定，并用端蓋壓緊。優(yōu)點(diǎn)是增加了筒體的強(qiáng)度和剛度，得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)方式：一般都采用邊齒輪傳動，大型球磨機(jī)采用低速同步電機(jī)，小型采用異步電機(jī)及減速器國外大型已開始采用無齒輪傳動（2）溢流型球磨機(jī)構(gòu)造與格子型基本相同，只是在筒體內(nèi)排料端無排料格子和在中空軸頸襯套的內(nèi)表面裝有反螺旋葉片，可將礦漿中溢出的小球和粗礦粒返回磨機(jī)內(nèi)。與溢流型球磨機(jī)相比，格子型優(yōu)點(diǎn)是：排料口礦漿面低，礦漿能快速通過，可減少過磨；裝球多，大球小球均可裝入，且小球不會被排出，還能形成良好的工作條件，生產(chǎn)能力高，電耗低，不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4.2球磨機(jī)球磨機(jī)規(guī)格表示：

筒體直徑X筒體長度MQG（Y）：M——磨礦機(jī)；Q——球磨機(jī)；G——格子型；Y——溢流型。發(fā)展趨勢：大型化格子型球磨機(jī)直徑達(dá)到5.2m和4m，長度達(dá)到6.4m和6.7m溢流型球磨機(jī)直徑達(dá)到5.03m和5m，長度達(dá)到8.0m和8.53m建議球磨機(jī)直徑控制在4mm，這是和火車車箱最大寬度有關(guān)。自動化電耳技術(shù)：用聲音控制給料的聲轉(zhuǎn)電信號裝置，它與給料系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，可將磨機(jī)控制在最佳狀態(tài)。4.2球磨機(jī)

棒磨機(jī)：研磨介質(zhì)形狀為棒形而得名。棒磨機(jī)工作原理：與球磨機(jī)點(diǎn)接觸不同，棒磨機(jī)為線接觸，當(dāng)棒磨機(jī)轉(zhuǎn)動時，鋼棒在筒體內(nèi)的位置是不斷的相互轉(zhuǎn)移，礦石一方面受到研磨作用，同時也會受到整個棒體的壓碎作用。按排料方式可分為：溢流型、開口型和周邊型三種，以溢流型為主。干式棒磨機(jī)采用風(fēng)力排料，但國內(nèi)不生產(chǎn)。溢流型棒磨機(jī)的構(gòu)造與溢流型球磨機(jī)基本相同，區(qū)別是棒磨機(jī)的錐形端蓋曲率較小，內(nèi)側(cè)面裝有平滑襯板，而筒體上一般不使用平滑襯板；排礦中空軸頸大。其目的是使鋼棒能在磨機(jī)內(nèi)規(guī)則地運(yùn)動，不會發(fā)生歪斜，因而在下落時不致相互打擊變彎曲；排礦口直徑較大是為了便于裝裝棒以及進(jìn)去檢修和檢查，同時也可降低礦漿水平，使礦漿能迅速排出。

4.2球磨機(jī)4.3棒磨機(jī)棒磨機(jī)特點(diǎn)及應(yīng)用：棒的直徑為40~100mm，棒的長度比筒體長度短25~50mm。棒磨機(jī)轉(zhuǎn)速率較低：60%~70%（球磨機(jī)為76%~88%）介質(zhì)充填率也較低：35%~40%（球磨機(jī)為40%~50%）大塊磨碎之前，細(xì)粒很少受到棒的研壓，過粉碎現(xiàn)象少，產(chǎn)品粒度均勻。給礦粒度不宜過大，否則易造成棒彎曲、折斷。適合于一段開路磨礦的細(xì)碎和粗磨，特別適合處理脆性物料。如鎢、錫或其它金屬礦的重選廠、磁選廠。在許多場合，球磨機(jī)可以替代棒磨面，但棒磨機(jī)卻不一定能代替球磨機(jī)，應(yīng)用范圍受限。球磨機(jī)規(guī)格表示：

筒體直徑X筒體長度MBS（Y）：M——磨礦機(jī)；B——棒磨機(jī)；S——濕式；Y——溢流型。4.4其它磨礦機(jī)（1）自磨機(jī)自磨機(jī)：又稱無介質(zhì)磨機(jī)，僅依靠物料本身進(jìn)行磨碎。按磨礦方式分為干式自磨（缺水地區(qū)）和濕式自磨干式自磨的缺點(diǎn)主要有工作系統(tǒng)不易控制；能耗大；粉塵污染大；設(shè)備費(fèi)用高。因此干式自磨機(jī)在大型化的過程中都改為濕式自磨。自磨機(jī)缺點(diǎn)：襯板磨損較快且更換困難，硬度大的礦石不易處理優(yōu)點(diǎn)是可以處理粗碎礦石，省去中、細(xì)碎作業(yè)，不消耗金屬介質(zhì)，有選擇性粉碎作用，破碎比大，達(dá)到3000~4000（給料粒度300~400mm，產(chǎn)品粒度-0.1mm）。為了提高處理能力，磨碎難磨礦石，有時在自磨機(jī)中加少量鋼球（占磨機(jī)容積的6%左右），此時自磨機(jī)又稱“半自磨”。中重專門設(shè)計了Φ4000X6700半自磨機(jī)，石人溝選礦廠有一臺。自磨機(jī)工作原理（以干式自磨為例）：韋斯頓對干式自磨過程的理論進(jìn)行了較長時間的研究。它對于干式自磨機(jī)種礦石粉碎過程的運(yùn)動情況作了如下的描述：在自磨機(jī)中使礦石粉碎的主要原因有三方面：（1）自由落下時的沖擊力；（2）由壓力狀態(tài)突然改變至張力狀態(tài)的瞬時應(yīng)力；（3）顆粒之間的相互摩擦。新給礦中的小粒，由給料端進(jìn)入，沿A面均勻的落于筒體底部中心，然后向兩側(cè)擴(kuò)散。大塊具有較大的動能，總是趨向較遠(yuǎn)的一側(cè)，但其中有一部分必然要和AB面相碰，然后向另一側(cè)返回，因之，也使大塊得到均勻分布。A-A、B-B在這里的作用是防止給入物料有害的偏析。自排礦端沿下面返回的顆粒如同新給料中的細(xì)粒一樣，均勻的落于筒體底部的中心，然后向兩邊擴(kuò)散。大塊和細(xì)粒在筒體底部沿軸向運(yùn)動，方向正好相反，于是產(chǎn)生磨剝作用。4.4其它磨礦機(jī)自磨機(jī)（以濕式自磨機(jī)例）與球磨機(jī)相比，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：（1）中空軸頸短，筒體長度小而直徑大，直徑約為長度的5左右；（2）給礦瑞蓋側(cè)壁上有兩圈環(huán)狀波形襯板，襯板面呈錐角，錐角約為150度，這種襯板具有破碎和側(cè)向反擊作用。（3）筒壁上還有斷面為凹形的提升襯板，主要作用是提升礦石。（4）主軸承的長度比球磨機(jī)的軸承短而直徑大。自磨機(jī)轉(zhuǎn)速率低，為70~80%。（5）采用移動式給礦漏斗，進(jìn)料端裝有積料襯墊，可防止礦石直接沖擊、磨損端部。（6）采用排礦“自返裝置”自行閉路磨礦，從格子板排出的物料通過錐形筒篩，篩下物料由排礦口排出，篩上物料則經(jīng)螺旋自返裝置返回磨機(jī)。自磨機(jī)規(guī)格：直徑X長度MZS：M——磨礦機(jī)；Z——自磨；S——濕式4.4其它磨礦機(jī)（2）礫磨機(jī)以礫石或自磨機(jī)的頑石為介質(zhì)介質(zhì)粒度為40~80mm；介質(zhì)充填率比球磨機(jī)高一些，磨礦濃度比球磨機(jī)低一些。自磨機(jī)轉(zhuǎn)速率較度，為80~90%。主要規(guī)格目前只有二種：3600X5500和4600X6000（3）特殊磨礦機(jī)高壓輥磨機(jī);振動磨礦機(jī);懸輥式盤磨機(jī);柱磨機(jī);攪拌磨;廣義磨(湖南廣義科技有限公司制造)等。4.4其它磨礦機(jī)4.5影響磨礦過程的因素（1）磨機(jī)生產(chǎn)率一般用磨機(jī)單位容積的處理量來表示。常用的方法為按-0.074mm新生級別含量的比值來計算。q0=Q0(β2-β1)/VQ0——生產(chǎn)中使用的磨機(jī)原礦處理量Β1——磨機(jī)給礦中小于0.074mm的粒級含量Β2——磨機(jī)產(chǎn)品中小于0.074mm的粒級含量V——磨機(jī)有效容積（不含襯板）磨機(jī)的生產(chǎn)率和礦石硬度、介質(zhì)充填率、磨機(jī)結(jié)構(gòu)和磨機(jī)工作條件有關(guān)（2）待磨物料性質(zhì)可磨性：將礦石由某一粒度磨碎至規(guī)定粒度的難易程度有相對表示法：測定礦石的可磨度。我國和俄羅斯多采用有絕對表示法：磨機(jī)每轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的產(chǎn)物克數(shù)或用磨機(jī)每升容積每分鐘產(chǎn)生的產(chǎn)物的克數(shù)來表示。即磨礦功指數(shù)法。歐美國家多采用此法。礦石的礦物組成，構(gòu)成礦石的幾種礦物的機(jī)械力學(xué)性質(zhì)差異越大，越有利于磨碎，特別是有利于選擇性磨礦。（3）磨機(jī)的結(jié)構(gòu)影響通常情況下，格子型磨礦效率高，溢流型低10~15%，棒磨機(jī)格子型球磨機(jī)小15%，比溢流型球磨機(jī)小5%。同類型的磨礦機(jī)，磨礦機(jī)的直徑影響礦漿的流動路線和通過能力，長度則影響磨礦時間（達(dá)到相同的磨礦細(xì)度）國產(chǎn)球磨機(jī)長度與直徑比：0.78~2棒磨機(jī)：1.5~2自磨機(jī)：3.34.5影響磨礦過程的因素（4）磨機(jī)的工作條件磨機(jī)工作條件包括：磨機(jī)轉(zhuǎn)速；介質(zhì)充填率；介質(zhì)補(bǔ)加制度、磨礦濃度和分級機(jī)工作情況等。1）磨機(jī)轉(zhuǎn)速磨機(jī)轉(zhuǎn)速：磨機(jī)單位時間內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，用Vc表示，單位為轉(zhuǎn)/分；磨機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)中，臨界轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速率是應(yīng)該重點(diǎn)掌握的兩個基本概念。在了解這些概念之前，我們首先要知道磨礦機(jī)內(nèi)介質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)。雖然磨礦機(jī)介質(zhì)多種多樣，但其運(yùn)動狀態(tài)具有許多相似之處，此處研究其運(yùn)動狀態(tài)以鋼球?yàn)槔ｊP(guān)于介質(zhì)在磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)動狀態(tài)，許多人做過研究，但以Davis的研究最為突出。他認(rèn)為鋼球在磨機(jī)內(nèi)的運(yùn)動狀態(tài)主要有三種：瀉落式：磨礦機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，介質(zhì)順筒體旋轉(zhuǎn)一定的角度，自然形成的各層介質(zhì)基本上按同心圓分布，并沿同心圓的軌跡上升，當(dāng)介質(zhì)超過自然休止角后，便如雪崩一樣瀉落下來，這樣不斷反復(fù)循環(huán)。瀉落時，礦料主要受介質(zhì)互相滑動時的壓碎力和研磨力，受沖擊力較小；棒磨機(jī)和水泥行業(yè)的管磨機(jī)通常是在瀉落狀態(tài)下工作。4.5影響磨礦過程的因素拋落式：磨礦機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，任何一層的介質(zhì)的運(yùn)動軌跡都可以分為兩段：上升時，介質(zhì)從落回點(diǎn)到脫離點(diǎn)是按圓形軌跡運(yùn)動，下落時，從脫離點(diǎn)到落回點(diǎn)則是按拋物線軌跡下落，如此往復(fù)。拋落時，礦料主要靠介質(zhì)群下落時產(chǎn)生的沖擊力而破碎，同時也有部分研磨力。球磨機(jī)就是在拋落狀態(tài)下工作。離心式：當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，超過一定值時，介質(zhì)就在離心力的作用下附著在筒壁上隨磨礦機(jī)一起運(yùn)動而不在落下。盡可能地避免磨礦機(jī)在離心狀態(tài)下運(yùn)動，因?yàn)闆]有研磨力。并不是所有的磨礦機(jī)工作時都會發(fā)生這三種運(yùn)動，研究表明，只有當(dāng)介質(zhì)充填率達(dá)到40%時才會發(fā)生，低于此值，介質(zhì)滑動現(xiàn)象比較明顯。4.5影響磨礦過程的因素臨界轉(zhuǎn)速Vc：當(dāng)磨礦機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定數(shù)值時，作用在介質(zhì)上的離心力等于介質(zhì)本身的重力，此時介質(zhì)開始隨筒體一起轉(zhuǎn)動，這時的磨礦機(jī)轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。4.5影響磨礦過程的因素今m為球的質(zhì)量，g為重力加速度，N為介質(zhì)對筒壁的正壓力，R為球的中心到磨機(jī)中心的距離，α為脫離角。當(dāng)磨機(jī)的線速度為V，鋼球升到A點(diǎn)時，

C=N或

因G=mg，代入上式，得到

將,代入上式，得到

取，則，鋼球不脫離筒壁的臨界條件則為

n為磨機(jī)轉(zhuǎn)速為V時的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)。

4.5影響磨礦過程的因素當(dāng)a=0時，也就是因筒體轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的離心力恰好能將鋼球帶到筒體的最高點(diǎn)而不致下落時，筒體的臨界轉(zhuǎn)速為：

設(shè)n為磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，它和nc的比值用百分率來表示，叫做轉(zhuǎn)速率(ψ)，即

用磨機(jī)內(nèi)最外層球具有最大落下高度來推導(dǎo)磨機(jī)轉(zhuǎn)速，可以導(dǎo)出a=54°44′。此時其轉(zhuǎn)速率為76%，如果假設(shè)所有球?qū)拥馁|(zhì)量集中在一層上面，則可以導(dǎo)出最大轉(zhuǎn)速率為88%一般球磨機(jī)規(guī)定的轉(zhuǎn)速率在66%~85%；從單位能耗具有最大生產(chǎn)能力的觀點(diǎn)則認(rèn)為轉(zhuǎn)速率在65%~78為宜。粗磨時，由于機(jī)內(nèi)的物料粒度較大，需要更多的沖擊力，此時磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率應(yīng)該高；細(xì)磨時，則相反，有利于發(fā)揮研磨作用。4.5影響磨礦過程的因素2）介質(zhì)充填率和料球比介質(zhì)充填率是指磨機(jī)靜止時磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的幾何容積（包括介質(zhì)空隙）占磨機(jī)有效容積的百分?jǐn)?shù)。DbφΦ=50-127b/D通常球磨機(jī)的裝球率為40%~50%，棒磨機(jī)為35~45%，自磨機(jī)為25%~40%，礫磨機(jī)為43%左右。裝球過少，效率低；裝球過多，則會出現(xiàn)“漲肚”，中心部位的球只作蠕動。4.5影響磨礦過程的因素料球比：磨機(jī)內(nèi)礦料的體積V與介質(zhì)體積V介之比。料球比小，不能完全發(fā)揮磨機(jī)處理量，增加能耗；料球比大，也會影響礦料在磨機(jī)內(nèi)流通，降低處理量。通常球磨機(jī)為0.8~1.6，棒磨機(jī)略高3）合理配球與最初加球、補(bǔ)球球荷量一定時，直徑小則個數(shù)多，球落下的打擊次數(shù)多，研磨面積也大，但每個球的打擊力?。恢睆酱髣t個數(shù)少，球落下的打擊次數(shù)少，研磨面積也小，但每個球的打擊力大。一般而言，礦粒直徑d與其所需要的鋼球直徑D之間的關(guān)系可用邦德公式計算：可根據(jù)粒級篩析結(jié)果，選擇不同直徑的鋼球。4.5影響磨礦過程的因素最初加球步驟①測定分級機(jī)返砂比，并將磨機(jī)新給礦和返砂進(jìn)行篩析，計算出球磨機(jī)的全給礦粒度組成，作為計算鋼球直徑的原始資料；②從全給礦的粒度組成中扣除不需要磨細(xì)的粒級，再把余下的粒級換算成新的百分率。然后把新?lián)Q算出的百分率適當(dāng)?shù)胤譃閹捉M，每一組都按邦德公式計算出相應(yīng)的鋼球直徑，并確定各種球的比例；③根據(jù)已求出的各種球的比例和應(yīng)裝入的球的總質(zhì)量，計算各種球的裝入量。實(shí)際確定最初加球時和理論上計算的有一定的出入，如東北某選礦廠經(jīng)計算確定了七種球，但實(shí)際上只裝入三種球或四種球其綜合效果更好，因?yàn)榍虻姆N類多了增加了管理和操作的復(fù)雜性。合理補(bǔ)球：4.5影響磨礦過程的因素4.6磨礦循環(huán)磨礦循環(huán)中常用的分級設(shè)備概述開路磨礦和閉路磨礦磨礦動力學(xué)磨礦循環(huán)中常用的分級設(shè)備概述在磨礦循環(huán)中，需要