冲击式破碎机破碎能耗与 研究

冲击式破碎机的冲击破碎能耗与破碎 一直是许多研究者关注的焦点，它对提高破碎效率、 节能降耗有着非常重要的意义。自离散元法提出以来，物料破碎过程的模拟成为现阶段研究的热点。为模拟物料冲击破碎过程，建立冲击破碎能耗机理，需要先对物料冲击破碎过程的能耗与粒度进行分析。落锤法能较好地 破碎后粒度的收集及破碎能耗的计算，如果输入能量控制恰当，可认为输入能量即为破碎能耗。

我们以单个钨矿为研究对象，采用落锤法设计单颗粒冲击破碎试验，旨在分析破碎后质量分布，研究破碎能量与颗粒破碎后平均粒径、粒度分维数及新增表面积之间的关系，以期为模拟物料冲击破碎机理打下基础。

1、冲击破碎方案及结果

冲击破碎是以落锤与冲击摆体等对物料颗粒进行冲击破碎。采用落锤法进行单颗粒的破碎，落锤质量为6.85kg。选取直径约为30mm、质量为26.4g的4组钨矿石颗粒（每组10个矿石），在不同冲击高度下进行破碎。破碎后的颗粒采用标准筛筛分，用电子秤称重测量。

2、冲击破碎后粒级分布

对于钨矿而言，破碎能量越大，细料质量越大。在细粒级区，破碎后质量分布具有一定的线性关系；在粗料区，质量分布呈曲线关系。这说明冲击输入的能量直接关系钨矿粒级分布。

3、破碎 衡量指标——粒度分维数

研究表明，破碎后的矿石颗粒是自然界中的分散介质，其粒径分布具有统计自相似特征，可采用粒度分维数表征矿石颗粒粒径的大小和均匀程度。

在不同的冲击高度下，粒度分维数与破碎能量有较好的线性关系。并且破碎能量越大，颗粒平均粒度越小，而粒度分维数就越大，且细粒级颗粒越多。同时也表明，粒度分维数也可以和平均粒度一样作为破碎 的另一衡量指标，用于描述颗粒粒度的分布规律与均匀程度。

4、分析研究得出结论

为了加深对物料冲击破碎机理的研究， 物料冲击破碎过程模拟，对钨矿进行了不同高度的冲击破碎，对破碎后的粒级分布与破碎分维数进行分析研究，得到以下结论：

（1）在1.2~1.5m冲击高度下，对于钨矿而言，破碎能量越大，细料质量越大。在细粒级区，破碎后的钨矿质量分布具有一定的线性关系；在粗料区，质量分布呈曲线关系。这说明冲击输入的能量直接关系钨矿粒径分布。

（2）钨矿经冲击式破碎机不同的冲击高度破碎后，粒度分维数与破碎能量也有较好的线性关系，同时也得出平均粒径与粒度分维数存在某种函数关系；同样也表明粒度分维数能很好地描述颗粒粒度的分布规律与均匀程度。

（3）通过数据与粉碎能耗，验证了粒度分维数与表面分维数的正确性，都可以用于表征物料破碎特性，虽然在数值上它们有一定的相似性，但粒度分维数与表面分维数是2个不同的物理量，在计算时不应直接代替计算。

（4）钨矿破碎后的新增表面积与破碎能耗有可能存在线性关系，符合表面积学说。

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