破碎机在破碎矿石的时候,需要借助机械力来克服矿石的内聚力。任何一种破碎机都不是只采用一种破碎方法的,而是结合了多种粉碎方法,最常见的粉碎方法有以下五种。
(1)压碎。利用两个工作面逐渐靠近矿石时,所产生的压力使矿石粉碎。这种方法的特点是作用力逐渐加大,力的作用范围较大。
(2)劈碎。利用尖齿锲入矿石的劈力,使矿石粉碎,其特点是力的作用范围比较集中,发生局部破裂。
(3)折断。矿石在粉碎时,由于受到方向相对力量集中地弯曲力,是矿石折断而破碎。这种方法的特点是除在外力作用点处受劈力外,还受到弯曲力的作用,因此易于破碎。
(4)磨剥。使用工作面在矿石表面上作相对移动,从而产生对矿石的剪切力,这种力是坐在矿石表面上的,所以适用于对细粒物料的磨碎。
(5)冲击。利用瞬时的冲击力作用在矿石上,由于撞击速度高,变形来不及扩展到被撞击物的全部,就在撞击处产生相当大的局部应力。冲击对矿石的破坏作用最大,所以粉碎效果最好。由于作用力是瞬时作用在矿石上,所以冲击又称为动力粉碎。
在这五种粉碎方式中,冲击粉碎效果最好,反击式破碎机的工作原理就是以冲击力来进行破碎的。磨剥粉碎由于力是作用在矿石表面上,所以效果最差,只有对细粒矿石,其表面积大的情况下,才较为有利。在其他三种粉碎方式中,压力粉碎因矿石与破碎工作面得接触面积大,故需要的压力也大,消耗的能量也较多。劈碎因矿石受力集中,而弯曲粉碎除受力及中外,还有弯曲力矩的作用。故所需的外力较小,消耗的能量也较少,实验表明,劈碎与弯曲粉碎所需的力只是压碎力的10%-20%。目前使用的粉碎设备往往同时有上述几种力的联合作用。
值得注意的是,一般矿石都是有多种矿物组成的,它们的物理性质并不一样,有时还有很大的差别,当粉碎这类矿石时,其中各矿物被粉碎的情形既不一样,有的被粉碎成较粗的粒子,有的却较粗。这种现象称为选择性粉碎。发生选择性粉碎的根本原因是矿石中各种矿物的机械性质差别很大,但粉碎机械的性能也有影响,如反击式破碎机和自磨机就容易产生选择性粉碎。注意这种现象在选矿工艺中很重要。例如,对有用矿物比脉石易泥化的矿石,应当先将已解离的含有用矿物较多的粒级分出,不必等待全部矿料都磨到同样细度,从有利于减轻过粉碎。
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