破碎機的起源和發展現狀

破碎機的起源和發展現狀

物料破碎是一個歷史的話題。早在20世紀50年代艾利斯-查爾默斯公司就開始大規模研究破碎工作，60年代得出具有重大意義的結論。隨著研究的深入，人們熟知了高功率的破碎作業，可以用來能源效率和生產成本。B. H.Bergstrom在研究單顆粒破碎時發現，在空氣中一次破碎的碎片撞擊金屬板時 地產生二次破碎，一次破碎的碎片具有的動能占部破碎能量的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術會議上鄧躍紅、張智鐵發表了《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個大的方 面：強度理論的研究、破碎效果的評價、破碎功耗的研究。以來，粉碎理論的研究主要 停留在經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 出現會給破碎域帶來一次變革。

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。經過研究，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系，用顆粒表面分維數Ds將3個功耗理論統一起來。

為了優化顎式破碎機工作，馬少健和陳炳辰利用實驗室小型復擺鄂式破碎機，分別進行單顆粒給料、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有關;

(2)在顎破機破碎物料時，無論是料層破碎還是單顆粒破碎，給料粒度增大，產物粒度變小。因此，生產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物粒度。因此生產中應盡量維持破碎機的破碎腔內適宜的料層，以減小破碎產物粒度。

粉碎(包括破碎和磨碎)是當代飛 速發展的經濟社會不可少的一個工業環節。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材 料的加工過程中，粉碎作業要消耗的能 量，而且又是個低效作業。物料粉碎過程中，由于作業中產生發聲、發熱、振動和摩擦等作 用，使能源大量消耗。因而多年來界內人士在研究如何達到節能、地完成破碎和磨碎過程。從理論研究到創新設備(包括改造舊有的設備)直至改變生產工藝流程。