破碎機的起源和發(fā)展現狀

破碎機的起源和發(fā)展現狀

物料破碎是一個(gè)歷史的話(huà)題。早在20世紀50年代艾利斯-查爾默斯公司就開(kāi)始大規模研究破碎工作，60年代得出具有重大意義的結論。隨著(zhù)研究的深入，人們熟知了高功率的破碎作業(yè)，可以用來(lái)能源效率和生產(chǎn)成本。B. H.Bergstrom在研究單顆粒破碎時(shí)發(fā)現，在空氣中一次破碎的碎片撞擊金屬板時(shí) 地產(chǎn)生二次破碎，一次破碎的碎片具有的動(dòng)能占部破碎能量的45%。如能利用二 次 破碎能量，則可提高破碎效率。也有人指出，較小的持續負荷比短時(shí)間的強大沖擊更有希望破碎物料。我胡景昆和徐小荷研究顆粒的粉碎時(shí)得出結論，靜壓粉碎效率為100%，單次沖 擊效率在35%～40%左右。為了節約能量，提高粉碎效率，應多用靜壓粉碎，少用沖擊粉碎。Schonert研究表明，如果使大批脆性物料顆粒受到50MPa以 上的壓力，就能夠由“料層粉碎”節約出可觀(guān)的能量。目前“料層粉碎的理論”已為粉碎界 的公認，根據料層粉碎理論研制的新設備有美諾德伯格公司的旋盤(pán)圓錐破碎機、俄羅斯的慣性圓錐破碎機等。

多碎少磨的原則指導研制以料層粉碎原理的破碎機是當前主要方向。1996年第四屆粉體工程學(xué)術(shù)會(huì )議上鄧躍紅、張智鐵發(fā)表了《物 料粉碎分形行為的研究》一文，作者認為破碎理論的研究應歸結為3個(gè)大的方 面：強度理論的研究、破碎效果的評價(jià)、破碎功耗的研究。以來(lái)，粉碎理論的研究主要 停留在經(jīng)驗應用和統計推測上，人們了解粉碎的規律尚不明確、不系統。人們期待新理論的 出現會(huì )給破碎域帶來(lái)一次變革。

1982年B.Mandelrot提出分形理論應用在巖 石 理論研究方面，而作者把它應用在破碎理論上。經(jīng)過(guò)研究，作者成功地運用了分形理論推導 了強度與缺陷分布分維數之間關(guān)系，建立了粉碎顆粒粒度分布模型，找到了分維數、分布 指數與破碎概率之間的關(guān)系，用顆粒表面分維數Ds將3個(gè)功耗理論統一起來(lái)。

為了優(yōu)化顎式破碎機工作，馬少健和陳炳辰利用實(shí)驗室小型復擺鄂式破碎機，分別進(jìn)行單顆粒給料、窄粒級給料和混合粒級給料的破碎試驗， 研究結果：

(1)影響顎式碎石機產(chǎn)物粒度特性的因素除物料自身硬度以外，還與包括給料粒度大小、組成、排礦口尺寸以 及破碎腔內物料的松散狀態(tài)有關(guān);

(2)在顎破機破碎物料時(shí)，無(wú)論是料層破碎還是單顆粒破碎，給料粒度增大，產(chǎn)物粒度變小。因此，生產(chǎn)中應根據給料粒度選擇適宜規格的顎式破碎 機和調節排料礦口尺寸;

(3)料層破碎較單顆粒破碎更能破碎產(chǎn)物粒度。因此生產(chǎn)中應盡量維持破碎機的破碎腔內適宜的料層，以減小破碎產(chǎn)物粒度。

粉碎(包括破碎和磨碎)是當代飛 速發(fā)展的經(jīng)濟社會(huì )不可少的一個(gè)工業(yè)環(huán)節。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材 料的加工過(guò)程中，粉碎作業(yè)要消耗的能 量，而且又是個(gè)低效作業(yè)。物料粉碎過(guò)程中，由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動(dòng)和摩擦等作 用，使能源大量消耗。因而多年來(lái)界內人士在研究如何達到節能、地完成破碎和磨碎過(guò)程。從理論研究到創(chuàng )新設備(包括改造舊有的設備)直至改變生產(chǎn)工藝流程。