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1、,無機(jī)非金屬材料機(jī)械及設(shè)備,第一章 粉碎機(jī)械,1.1概述,一、粉碎過程,1 粉碎概念,固體物料在外力作用下，克服分子間的內(nèi)聚力，使其碎裂的過程,2 粉碎的目的和意義,1.1概述 （一）粉碎過程,(1)、提高物料的流動性，便于輸送和儲存。,(2)、便于物料的均化，提高物料的均勻性。,(3)、增加物料的比表面積，可促進(jìn)物理化學(xué)反應(yīng)速度。,3 分類,1.1概述 （一）粉碎過程,4 、 粉碎比 （基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)）,1.1概述 （一）粉碎過程,物料粉碎前的尺寸D與粉碎后的尺寸d之比來說明粉碎過程中物料尺寸變化情況。比值i稱為粉碎度（或稱粉碎比）,（1）平均粉碎比,1.1概述 （一）粉碎過程,（2） 公

2、稱粉碎比,:破碎機(jī)的最大進(jìn)料口寬度,:破碎機(jī)的最大出料口寬度,破碎機(jī)械的破碎比為330 ； 粉磨機(jī)械的粉碎比為500100,1.1概述 （一）粉碎過程,（3） 多極粉碎比,接連使用多臺破碎機(jī)的過程稱為多極粉碎,破碎機(jī)串聯(lián)的臺數(shù)稱為破碎極數(shù),總破碎比,（4）單位電耗,要評價一臺粉碎機(jī)械的優(yōu)劣，應(yīng)同時比較單位電耗和粉碎比的大 小,二 粉碎方法,1.1概述 （二）粉碎方法,1、擠壓法 （ 壓碎）,2、沖擊法 （ 擊碎）,適用于硬質(zhì)和大塊物料的粗、中碎,適用破碎脆性物料,3、磨剝法 （ 磨碎）,4、 劈裂法 劈碎,1.1概述 （二）粉碎方法,適用于韌性物料和小塊物料,適用于破碎脆性物料,5、 折斷,1

3、.1概述 （二）粉碎方法,粉碎方法應(yīng)根據(jù)物料的性質(zhì)、粒度和粉碎比等來選擇。,適用于破碎硬脆性物料,三 粉碎系統(tǒng),1.1概述 （三）粉碎系統(tǒng),粉碎系統(tǒng)包括粉碎級數(shù)和破碎系統(tǒng)中每級中的流程兩個方面。,1 粉碎系統(tǒng)的級數(shù)主要決定于物料要求的粉碎度和粉碎機(jī)的類型。,力求減少粉碎級數(shù),開路（開流）系統(tǒng),1.1概述 （三）粉碎系統(tǒng),2 粉碎流程,優(yōu)點：工藝流程簡單設(shè)備少、投資小 維護(hù)管理簡單,缺點：過粉碎現(xiàn)象 彈性襯墊 、磨機(jī)的生產(chǎn)能力下降，使產(chǎn)品粒度不均勻，效率低,閉路（圈流）系統(tǒng),1.1概述 （三）粉碎系統(tǒng),2 粉碎流程,優(yōu)點： 產(chǎn)品粒度較均勻 破碎效率高,缺點：工藝流程復(fù)雜、設(shè)備多、一次性投資大、維

4、護(hù)管理要求高,四 物料的易碎性,1.1概述 （四）物料的易碎性,破碎難易的決定因素是物料的強(qiáng)度,粉磨難易的決定因素是物料的硬度,相對易碎系數(shù),粉碎物料的難易程度稱為易碎性,定義,易碎系數(shù)越大越容易粉碎,五 粉碎產(chǎn)品的粒度特征,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,1 粒徑表示方法,粉碎產(chǎn)品顆粒群，最重要的粒度特征是平均粒度和粒度分布,粒徑：表示顆粒大小的尺寸,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,（1）單個顆粒的粒徑,1） 統(tǒng)計粒徑,2） 當(dāng)量粒徑, 算術(shù)平均值, 幾何平均值, 調(diào)和平均值, 等沉降速粒徑, 等體積粒徑,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,（2）顆粒群的平均粒徑, 當(dāng)固體顆粒

5、較大（一般為120mm）而可以一粒一粒揀起來時，采集有代表性試樣50100粒，并稱量，則其平均粒徑可用下式求得：, 當(dāng)固體顆粒相當(dāng)細(xì)小，而不能一粒粒地揀起時（如水泥、礬土、白土等），可以作篩析法求其平均粒徑。,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,篩析法:,篩析法是采集一定量（約50100g）的代表試樣，用套篩將物料分成若干狹窄粒級,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,2 粉碎產(chǎn)品的粒度組成,在一批物料中，各粒級顆粒的相對質(zhì)量數(shù)值，稱為這種物料的顆粒組成（或稱粒度特性）。,粒度累積分布曲線圖,縱軸表示大于或小于某粒徑的累積百分?jǐn)?shù),橫軸表示相應(yīng)的粒徑（或篩孔尺寸）,所描繪的曲線稱為粒度累積分布

6、曲線,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,2 粉碎產(chǎn)品的粒度組成,破碎產(chǎn)品特征曲線 1難碎性礦物；2中等可碎性礦物；3易碎性礦物,1.1概述 （五）粉碎產(chǎn)品的粒度特征,2 粉碎產(chǎn)品的粒度組成,相對百分頻度分布曲線,縱軸表示一定的粒徑等差間隔范圍內(nèi)顆粒百分含量,橫軸表示相應(yīng)的粒徑（或篩孔尺寸）,所作得的曲線稱為相對百分頻度分布曲線（或稱微分曲線）,六 粉碎理論,1.1概述 （六）粉碎理論,1 表面理論,內(nèi)容：粉碎物料所消耗的能量與粉碎過程中新增加的表面積成正比,物理基礎(chǔ)：任何物質(zhì)的分子之間有恒定的分子引力,數(shù)學(xué)表達(dá)式：,適用范圍：粉碎比大、新生表面積多的物料的粉磨過程,1.1概述 （六）粉碎理

7、論,2 體積理論,內(nèi)容：在相同技術(shù)條件下，使幾何相似的同類物體的形狀發(fā)生同一變化所需的功，與物料的體積或質(zhì)量成正比,物理基礎(chǔ)：把物體的粉碎當(dāng)成彈性體的變形,數(shù)學(xué)表達(dá)式：,適用范圍：粗大物料的粉碎過程，尤其是粗碎作業(yè) ，可近似地計算粗碎和中碎時能量消耗,1.1概述 （六）粉碎理論,3 裂紋理論,內(nèi)容：粉碎物料所需要的功與粉碎時所生成的裂紋總長度成正比,數(shù)學(xué)表達(dá)式：,適用范圍：更切合實際地解釋了物料破壞的實質(zhì)，能普遍適用于各個粉碎階段而不致導(dǎo)致重大誤差,4 粉碎功的綜合公式,1.1概述 （六）粉碎理論,例: 某臺粉碎機(jī)將平均直徑為25mm的物料粉碎到平均直徑等于6mm時，經(jīng)實際測定單位電耗為1.8

8、5 KW. h/t，再將平均直徑為6mm的這種物料粉碎到平均直徑為2.5mm，單位電耗為2.41 KW. h/t，如果將平均直徑為2.5mm的這種物料粉碎到平均直徑為 0.25mm時，單位電耗為多少？,1.1概述 （六）粉碎理論,粉碎單位質(zhì)量的物料所需的功為,根據(jù)第一種粉碎情況：,根據(jù)第二種粉碎情況：,1.1概述 （六）粉碎理論,兩式相除得,1.1概述 （六）粉碎理論,嘗試誤差法,n-=1.7 比值=0.752,適用于本題的公式為,單位電耗,第一章 粉碎機(jī)械,1.2 顎式破碎機(jī),應(yīng)用： 粗碎和中碎機(jī)械,破碎石灰石、石英、長石、水泥熟料、石膏、砂巖等。,一 鄂式破碎機(jī)的工作原理及類型,1.2顎式

9、破碎機(jī) （一）工作原理及類型,1 鄂式破碎機(jī)的工作原理,鄂式破碎機(jī)的工作原理示意圖,擠壓法 沖擊法 劈裂法,加入到鄂式破碎機(jī)破碎腔（由固定鄂板和活動鄂板組成的固定空間）中的物料，由于活動鄂板作周期性的往復(fù)運動，當(dāng)活動鄂板靠近固定鄂板時，物料受到擠壓和劈裂作用而破碎（出還有部分擊碎和研磨），當(dāng)活動鄂板離開固定鄂板時，已被粉碎到小于排料口的物料，靠自重從排料口排出。位于破碎腔上還未完全破碎的物料，也隨之落到破碎腔下部，再次受到鄂板的擠壓作用而破碎。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,2鄂式破碎機(jī)的類型,按活動鄂板的運動特征（運動軌跡）來進(jìn)行分類,

10、1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,（1） 簡單擺動顎式破碎機(jī) 圖2.1(a),運動軌跡：活動顎上各點的運動軌跡都呈弧線，運動軌跡比較簡單,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,上部水平行程為下部的0.5倍，下端為s，上端為0.5s,垂直位移上端為0.15s，下端為0.3s,以壓碎和擊碎的方式工作，物料粒度不均勻，破碎效率較低，過粉碎小，鄂板磨損小。制成大、中型破碎機(jī)，用于大塊堅硬物料的粗、中碎，破碎比為3-5，顆粒多為片狀。,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,(2) 復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)（圖2.1(b)）,復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)上部水平行程為下部

11、的1.5倍,垂直位移上部為2.5s、下部為3s, 當(dāng)顎板壓住物料時，活動顎板要部分地與物料一起作向下運動，從而加速了出料速度，提高了生產(chǎn)能力。 活動顎上部的水平擺動量大于下部，所以大塊物料容易在上部得到破碎，整個顎板工作面受力較均勻，符合破碎原理，也有利生產(chǎn)能力的提高。 實踐證明，相同規(guī)格復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)比簡單擺動顎式破碎機(jī)生產(chǎn)能力高20%30%。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)特點：,活動顎下端有很大的向下垂直動力，這樣不但能促使排料，而且能將已破碎的物料反復(fù)地翻轉(zhuǎn)，并以立方體形狀塊粒卸出。大大減小了像簡擺鄂式破碎機(jī)

12、所產(chǎn)生的片狀產(chǎn)品的現(xiàn)象。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,在破碎腔中礦石除受到顎板的擠壓和彎曲作用外，還有要受到部分的磨剝作用，加劇了物料的過粉碎現(xiàn)象 增加了能量消耗，產(chǎn)生粉塵較大。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,活動顎受到的巨大擠壓力，部分作用到偏心軸和軸承上。特別是大型復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)的作用力是很大的，這對破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和操作帶來不良的影響。適合于制成中、小型，破碎中硬性物料，也可破碎稍濕的物料，破碎比為10左右。,復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)： 以擠壓法和磨剝法的方式工作，效率高，比簡單擺動

13、式高20-30%，顆粒多為立方體，但鄂板磨損大，易過粉碎，能耗比較大。其結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，輕便，在耐火材料行業(yè)中應(yīng)用較廣。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,3 鄂式破碎機(jī)的規(guī)格：,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）工作原理及類型,用進(jìn)料口寬度B(mm)和長度L(mm)來表示。例：9001200顎式破碎機(jī)。,分別以PEJ和PEF表使簡擺型和復(fù)擺型 用P-破碎機(jī)，E-鄂式，F(xiàn)-復(fù)雜擺動式，J-簡單擺動式,進(jìn)料口寬度600mm 為大型 進(jìn)料口寬度300600mm 為中型 進(jìn)料口寬度300mm 為小型,1.1概述

14、（一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （二）工作參數(shù)的確定,二工作參數(shù)的確定,1鉗角,鄂式破碎機(jī)動鄂和定鄂間的夾角稱為鉗角。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （二）工作參數(shù)的確定,二工作參數(shù)的確定,2 偏心軸的轉(zhuǎn)速,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （三） 性能及應(yīng)用,三 性能及應(yīng)用,破碎比：鄂式破碎機(jī)的破碎比是不大的。簡擺鄂式破碎機(jī)破碎比一般為35，復(fù)雜擺動鄂式破碎機(jī)則偏高些。另外，破碎比的大小和進(jìn)料塊度有很大的關(guān)系，當(dāng)進(jìn)料中大塊物料所占的百分?jǐn)?shù)高時，破碎比增加；鉗角增加（保證物料不被擠出），破碎比增加；鄂板長度增加

15、，破碎比增加。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （三） 性能及應(yīng)用,三性能及應(yīng)用,給料粒度：鄂式破碎機(jī)在工作時，為了有效地夾住物料并加以破碎，最大給料粒度應(yīng)比破碎機(jī)進(jìn)料口的寬度小1525%。復(fù)雜擺動鄂式破碎機(jī)最大給料粒度是進(jìn)料口寬度的85%；簡擺鄂式破碎機(jī)則取進(jìn)料口寬度的75%。鄂式破碎機(jī)在破碎濕粘物料時，會使生產(chǎn)能力下降，甚至?xí)l(fā)生堵塞現(xiàn)象。在破碎干片狀物料時，片狀物料能順鄂板寬度方向通過而過不到破碎目的，以及造成出料溜子或下級破碎機(jī)進(jìn)料口堵塞。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （三） 性能及應(yīng)用,三性能及應(yīng)用,鄂式破碎機(jī)的產(chǎn)品粒度特征： 影響產(chǎn)品粒度的因素有，出料口尺寸，物料性質(zhì)（強(qiáng)度），進(jìn)料粒度。 易碎、中等可碎和難碎性物料經(jīng)破碎后，產(chǎn)品中大于排料口尺寸的顆粒含量分別達(dá)到14%、27%和38%，其中破碎產(chǎn)品中最大粒度為排料口尺寸的1.4倍、1.6倍及1.75倍。在鄂式破碎機(jī)的選型和考慮下一步工序時，要特別注意。,1.1概述 （一）,1.2顎式破碎機(jī) （一）,1.2顎式破碎機(jī) （三） 性能及應(yīng)用,三性能及應(yīng)用,鄂式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品特征曲線 1難碎性礦物；2中等可碎性礦物；3易碎性礦物,