物料破碎是矿物及土石质原料加工必不可少的工艺过程，这个过程是用外力(人力、机械力、电力、化学能、原子能等)施加于被破碎物料上，克服物料分子间的内 聚力，使大块物料分裂成若干小块。破碎的目的是：达到合格产品粒度，为下道工序提供原料；使物料中有用成分解离，为选别的除杂提纯创造条件；增加原料的比 表面积。
在工业上主要是利用机械力来破碎。机械力破碎的方法有如下几种：压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎。压碎是将物料置于2个破碎表面之间，施加压力后，物料 因压应力超过其抗压强度极限而破碎。劈碎是用1个平面和1个带有尖棱的工作表面挤压物料时，物料将沿力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于被劈裂平面上的 拉应力达到或超过物料拉伸强度极限，物料的拉伸强度极限比抗压强度极限小很多。折断是物料受弯曲作用而破坏，被破碎的物料就是承受集中载荷的两支点或多支 点梁，当物料内的弯曲应力达到物料的弯曲强度极限时，物料即被折断。磨碎是物料与运动的表面之间受一定的压力和剪切力作用后，其剪应力达到物料的剪切强度 极限时，物料即被磨碎。磨碎的效率低，能量消耗大。冲击破碎是物料受冲击力而破碎。它的破碎力是瞬时作用的，其破碎效率高，破碎比大，能量消耗少。任何1 种破碎机都不能只用某一种方法进行破碎，一般都是由两种或两种以上的方法联合起来进行破碎的，例如压碎和折断，冲击和磨碎等。
物料的破碎方法主要是根据物料的物理机械性质，被破碎物料的尺寸、形貌和所要求的破碎产品粒度来选择。
物料分为坚硬物料、中等坚硬物料和软物料；也可分为粘性物料和脆性物料。根据物料的物理性质，物料的抗压强度最大，抗弯强度次之，抗磨强度再次之，抗拉强 度最小。对于坚硬物料最好采用压碎、劈碎和折断(弯曲)的破碎方法，而对粘性物料则采用压碎和磨碎方法破碎，脆性物料和软物料采用劈碎和冲击破碎的方法为 宜。随着耐磨材料质量的提高和使用寿命的增长，对于硬而脆的物料也可以采用冲击破碎的方法。
1．3料层粉碎
合理组织破碎的原则如下：
(1)物料应承受在料层的不同方向局部负载所形成的体积压力；
(2)为了在晶体和晶体边缘同时造成应力，物料应反复多次承受包括剪切、弯曲和扭转因素在内的组合负载；
(3)负载应具有最大峰值的脉冲；
(4)适应缺陷区的强度和持久强度负载应严格定量；
(5)在加载循环的间隙时间里物料可以相对移动，相互重新排列，使合格产品的颗粒及时地从料层中分出来，同时还可以控制料层的密度；
(6)为了在物料表面形成起始裂纹，要使物料彼此相互研磨；
(7)压缩及组合负载值的比例关系及加载频率应根据物料性质及工艺技术要求来选择。料层粉碎能很好地满足上述破碎原则，破碎腔挤满给料，通过向物料层施加 严格定量的平时破碎力，可以使物料层适当地压实，使物料承受全方位的挤压，全部颗粒都受力，物料颗粒之间相互作用，出现微裂纹和产生粉碎，从而实现“料层 粉碎”。料层粉碎产品如果给人磨机，颗粒微裂纹可使磨机给料功指数降低10％～25％，物料在磨机中易于解离和磨碎；破碎产品如果直接浸出，颗粒微裂纹有 助于浸出液渗入而提高粗粒级产品的金属回收率。在破碎力作用下，物料在破碎腔中承受交变的挤压、剪切、弯曲和扭转应力。物料颗粒之间不断改变方位，由于物 料颗粒越小，晶格缺陷越少，强度越大，因此强度大的小颗粒可破碎相邻的强度小的大颗粒；在等强度颗粒中，那些晶格缺陷与剪切力方向重合的颗粒被破碎。这样 物料主要沿晶格间的区域破碎而不破碎晶体本身，破碎后的物料具有最低过粉碎，从而实现了物料的“选择性破碎”，有利于多种成分物料中有用矿物解离和减少物 料中有用成分的过粉碎。
2入磨粒度
如何确定最佳人磨粒度，粉碎领域经过几十年的研讨，提出以下几种方法。
(1)罗兰方法。最佳入磨粒度与功指数的平方根成反比。硬而难磨的矿石最佳入磨粒度应小些，软而易磨的矿石最佳人磨粒度可大些。入磨粒度大于最佳值，磨机效率会降低
(2)奥列夫斯基方法。在适宜磨矿条件下，入磨粒度降低，磨机生产能力提高。
(3)邦德方法。按照邦德功耗理论分别计算破碎和磨矿的能耗，得出在入磨粒度为一13 mm时，碎磨总能耗最低。
(4)沙伐哈特金方法。选矿厂的生产率越高，则由入磨粒度的降低而产生的经济效益越大。图l表示破碎、磨矿成本与入磨粒度关系，在一定工况条件下，存在一 个最佳人磨粒度，此时破碎、磨矿成本最低。入磨粒度大于最佳人磨粒度时，降低入磨粒度，破碎作业增加的成本小于磨矿作业降低的成本，碎磨总成本降低；如果 把入磨粒度降得比最佳人磨粒度更小，则破碎作业增加的成本大于磨矿作业降低的成本，破碎、磨矿总成本增加。经过50多年的实践和总结，通过破碎与磨矿的能 源消耗与利用、基建成本的差异和不同人磨粒度的磨矿成本与效益等不同方面和不同层次进行的破碎与磨矿研究分析比较，粉碎领域正大力提倡“多碎少磨”的新工 艺流程，即降低破碎产品最终粒度，增加细粒级在破碎产品中的含量从而提高磨机的处理能力，达到降低破碎、磨矿工序电耗和金属消耗量、减少成本、增加经济效 益，提高企业市场竞争力的目的。
纵观粉碎领域，合理配置破碎、磨矿作业工艺流程，改进现有破碎机的结构及进行参数优化，提高设备性能，简化和改革破碎工艺流程，已经成为各国实现多碎少磨 目标的研究课题。而实现这一目标的最有效、最经济的方法就是设计研制大破碎比、高效、低耗的新型破碎设备。以前由于破碎设备的局限，一般选矿厂入磨粒度为 -25mm，随着新理论和新技术的应用，新型破碎设备不断出现，最佳人磨粒度越来越小，碎磨总成本不断降低。根据目前国际先进破碎设备可以达到的水平，在 不同工况下最佳人磨粒度为6—10mm。
复合圆锥破碎机的破碎腔是挤满给料，通过向物料层施加压力，从而实现“料层粉碎”和物料的“选择性破碎”，具有破碎比大、节能、技术指标稳定、操作安装方便等优点，能够很好地满足“多碎少磨”新工艺的要求。复合圆锥破碎机已广泛用于金属及非金属矿山、冶金、电子、陶瓷、涂料、耐火材料、化工、磨料磨具、建材、医药、食品等行业的物料破碎领域，均取得了显著的经济效益和社会效益。
四川泸沽某铁矿。矿石含铁品位高，特新建1条生产线，生产铁矿石，要求7 mm以下产品粒级在75％以上，产量不低于30 t／h，产品作为成品出售。采用了1台wlf1000复合圆锥破碎机，产品粒度90％在7 mm以下，产量为40 t左右，开路破碎即可达到生产要求，大大简化了工艺流程。
辽宁鞍山某矿业公司。破碎车间原采用四段闭路破碎生产工艺流程，最终破碎产品粒度为一15 mm。存在的主要问题：①破碎产品粒度大，一12mm含量在80％以下，难以实现多碎少磨的目标。②矿石难破碎，尤其是一30mm的矿石特别难破碎。新的 破碎生产工艺流程采用两段破碎，颚式破碎机后采用wlf1380复合圆锥破碎机开路破碎，破碎产品粒度一9 mm占80%以上，简化了破碎工艺流程，减少了土建和施工量，节省了投资成本和
运转费用。
河北宣化某钢铁公司。采用wlf1000复合圆锥破碎机圆锥破碎机破碎钢渣，由于钢渣中“钢”和“渣”的颗粒强度不同，在选择性破碎时钢渣中的“渣”被破 碎，而“钢”由于具有压延性，在破碎力的作用下被轧扁，随同破碎的“渣”一同排出，彻底的解离了钢渣中的“钢”和“渣”；通过磁选回收钢粒，废渣重新回高 炉做溶剂，使钢渣变废为宝。产品粒度一5 mm占93．3％，产量为13．5～15t/h。
天津某矿业公司。加工高铝钒土烧结矿要求的产品粒度分为3个粒级：0～1 mm，1～3 mm，3～5 mm。经1600摄氏度以上高温烧结而成的高铝钒土烧结矿莫氏硬度达到9级，密度为3．6 g／mm3，质地十分致密，国内用对辊破碎机和锤式破碎机破碎高铝钒土烧结矿，效果很不理想，辊面和锤头磨损太快，更换频繁，生产效率很低。该矿业公司采 用wlf600复合圆锥破碎机加工高铝钒土烧结矿，成品率(产品中一5 mm的颗粒)占90％，一8mm颗粒则达到100％；原来用6台对辊破碎机构成的闭路作业破碎筛分系统产量每小时不足6 t，而1台wlf600复合圆锥破碎机产量可达14 t左右，单位功耗只有原来的40％，节能效果十分明显。
目前“多碎少磨”已经成为粉碎领域的共识，料层粉碎原理已作为实现“多碎少磨”的重要理论依据用于新型破碎设备的设计研制中。复合圆锥破碎机是 基于料层粉碎原理、能满足“多碎少磨’’工艺要求的节能细碎设备，具有破碎比大，产品粒度细而均匀，单位电耗低，能破碎任何硬度的脆性物料的优点，在金属 及非金属矿山、冶金、电子、陶瓷、涂料、耐火材料、化工、磨料磨具、建材、医药、食品等行业的物料破碎力ⅱ工领域具有极其广阔的应用前景，推广使用可产生 巨大的社会效益和经济效益。
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