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1、选矿破运工竞赛复习资料第一章 粉碎矿石的理论基础第一节 破碎作业的目的与意义在工业生产中，破碎是常见而重要的工艺过程，多数情况下用来处理固体有用矿物和物料。在冶金、化工、矿山、选矿、建筑材料和火力发电等许多工业部门里，物料的破碎加工常常是一个重要的工序。在选矿生产中，破碎与磨矿一起作为矿石入选前的准备作业，亦是不可或缺的。矿山或矿井中开采出矿石，通常是由多种粒度的矿石块组成的。矿石的块度大小不一与矿区的开采方法及矿床特点有关，一般从露天采场送到选矿厂的矿石最大尺寸可达 1000 毫米以上，有的矿山甚至达到 13001500 毫米。从采场开采出来的原矿石，不能直接进入选别工艺，其主要原因有两方面
2、，分别是矿石的粒度过大；矿石与脉石紧密共生。碎矿是利用一定的工艺和设备，使矿粒尺寸逐步缩小至工艺要求的过程。在选矿厂中，破碎作业的设备费约占选厂总设备费的 3040%；破碎经营费约占选厂总经营费的 30%以上，破碎劳动力占选厂总人数的 4050%。因此 破碎作业必须力求经济，以降低选矿的总成本，经济合理地完成破碎作业的基本任务。第二节 破碎筛分工艺的特点及工作情况1、破碎筛分工艺基本特点及其各作业的作用破碎筛分的基本特点是：破碎加工多数是一个分阶段进行的过程。破碎机通常总是与筛子配合使用，组成破碎筛分工艺流程。各个作业都应采用适宜的设备。由于破碎各个阶段所处理的物料的物理性质和粒度不同，因而就
3、应采用不同形式的、适宜的设备，以适应所处理的物料粒度及其物理性质的要求。这样，就要求破碎设备具有多种形式。破碎加工常见的是二段或三段，也有采用四段破碎的。每一段破碎作业承担总破碎工作的一部分，以整个破碎流程来保证全部破碎工作的完成。为了经济而有效地进行破碎加工，通常总是利用筛子与破碎机一起配合使用，组成破碎筛分流程。而筛分作业根据其在流程中所处的的位置及作业的目的不同，又可分为预先筛分、检查筛分、准备筛分和最终筛分。第三节 矿石的强度与可碎性1. 矿石的强度是指矿石抵抗压力、弯曲力、拉力、冲击力和劈切力等外部作用力的能力。矿石的抗压、抗弯、抗拉强度极限值有很大的差别，因此对于机械性质不同的矿石
4、，应采用不同的破碎方法和不同的破碎机械。2. 可碎性及其分类可碎性反映矿石被破碎的难易程度，它决定于矿石的强度。在选矿上常用矿岩的可碎性系数来表示其可碎性。3矿岩的硬度分类法矿岩的硬度是衡量其可碎性的重要指标，矿石愈硬，即机械强度愈大，则可碎系数愈小，愈难破碎，破碎时消耗的功愈多。因此 在选矿生产中，还常用硬度来评价矿岩的机械强度和可碎性。常见的硬度分类有以下几种：a.普氏系数法；b.莫氏硬度分类法；c.功指数硬度分类法。所谓普氏硬度系数（常用“f”来表示）是矿岩的极限抗压强度（ 压 除以 100）即：10压表 1-1 选矿工艺中常用字的硬度等级矿石硬度等级 普氏硬度系数 f 例子很软 10
5、硬花岗岩、玄武岩、含铁石英岩第四节 破碎方式与破碎设备分类一、破碎方式和方法破碎方式是指破碎力对破碎的物料的作用方式和方法，已知的基本破碎方式有如下一种：1. 挤压破碎被破碎的物料夹在两个破碎体表面之间，在缓慢增长的压力下被告挤压而破碎。这种方法的特点是作用力逐渐加大，力的作用范围较大。因而应用于破碎较硬的物料。2. 劈裂破碎由于尖齿楔入物料的劈力，而使其破碎。其特点是力的作用范围较集中，发生局部破裂。适用于脆性物料。3. 折断破碎又称弯曲破碎。它和一根梁受载荷的情况相似，物料块在两个或几个支点中间部分受到弯曲作用而被破碎。这种方法的特点是除在外力作用点受到劈力作用外，还受到弯曲力的作用。因而
6、易于使矿石破碎。4. 磨剥破碎将物料放在运动着的金属表面之间，或放在不同的研磨体之间，借物料间的摩擦作用、以及相互间的研磨作用而使其破碎。该方法适用于对细粒物料的破碎。5. 冲击破碎物料在动载荷的作用下，受到冲击而破碎。 在破碎机中，冲击作用有下述两种方式:a 迅速运转的部件（如锤或打击板）冲击给入的物料而使其破碎。b 迅速飞起的物料冲(a) (b) (c)(d) (e)图 1-1击到固定钢板上，如反击式锤式破碎中，物料被打击板或锤打击而迅速飞起，与反击板发生强烈冲击而使物料破碎。除以上五种基本的机械力破碎方式外，还有一些非机械力作用的破碎法：如爆破破碎、超声破碎、热裂破碎、调频电磁破碎、水电
7、效应破碎、水力破碎等。二、破碎机的分类按构造与工作原理的不同，常用的破碎机械有如下类型。(1)颚式破碎机 是依靠活动颚板作周期性的往复运动，把进入两颚板间的物料压碎。其工作原理见图 1-2。图 1-2 颚式破碎机破碎示意图 图 1-3 锤式破碎机破碎示意图（2）锤式破碎机 物料受高速回转的锤头的冲击和物料本身以高速向固定衬板冲击而使物料粉碎。其工作原理见图 (1-3)。（3）圆锥破碎机（旋回破碎机）靠内锥体的偏心回转，使处在两锥体间的物料受到弯曲和挤压而破碎。其工作原理见图 1-4 图 1-5 。图 1-4 圆锥破碎机破碎示意图 图 1-5 旋回破碎机破碎示意图1定锥；2动锥 1-定锥；2-
8、动锥（4）反击式破碎机 物料受高速运动的板锤的打击，使物料向反击板高速撞击，以及物料之间相互冲撞而粉碎。其破碎原理见图 1-6 。(5)辊式破碎机 物料落在两个相互平行而旋向相反的辊子间（相向转动） ，物料在辊子表面的摩擦力作用下，被扯进转辊之间，受到辊子的挤压而破碎。其工作原理见图 1 - 7。 图 4-6 反击破碎机破图 图 4-7 辊式破碎机破碎示意图第二章 破碎筛分工艺流程第一节 破碎比与破碎段数在破碎过程中，被破碎物料粒度减小的倍数称为破碎比。即原物料粒度与产品粒度的比值，通常用字母“i”表示。 maxdDi总破碎比等于各阶段破碎比的乘积。i 总 =i1i2i3in破碎段数是决定破碎
9、流程的基本参数，它主要取决于原矿的最大粒度和最终产品的粒度，以及各段破碎作业所能达到的破碎比，即取决于要求的总破碎比及各段作业的部分的破碎比。第二节 破碎筛分流程一、破碎段破碎段是构成破碎流程的最基本单元。破碎段不同，以及破碎机与筛子的组合不同，便构成了不同的破碎流程。在破碎段中，破碎机有开路和闭路两种循环情况。被破碎物料经过破碎机破碎后，不再重新返回破碎机，直接进入下一道工序，这种破碎流程叫开路破碎流程。而在闭路循环中，物料不只一次通过破碎，在这种情况下，破碎产品还进入筛分作业，分出大块，并使之返回破碎机中重新破碎，故破碎产品的粒度比较均匀。二、常用破碎筛分流程选矿厂较常见的有两段破碎流程与
10、三段破碎流程。两段破碎流程又分为两段开路和两段闭路。三段破碎流程也有三段开路与三段一闭路之分。常见流程如图第三章 破碎设备一、颚式破碎机1、鄂式破碎机出现于 1858 年。它虽然是一种古老的碎矿设备，但是由于具有构造简单，工作可靠，制造容易，维修方便等优点，所以至今仍在冶金矿山、建筑材料、化工和铁路等部门获得广泛应用。在金属矿山中，它多半用于对坚硬或中硬矿石进行粗碎和中碎。鄂式破碎机通常都是按照可动鄂板（动鄂）的运动特性来进行分类的，工业中应用最广泛的主要有两种类型：1）动鄂作简单摆动的双肘板机构（所谓简摆式）的鄂式破碎机;2）动鄂作复杂摆动的单肘板机构（所谓复摆式）的鄂式破碎机。 （a）简摆
11、鄂式破碎机；（b）复摆鄂式破碎机；（c）液压鄂式破碎机1固定额板；2动鄂悬挂轴；3可动鄂板；4前（后）推力板；5偏心轴；6连杆；7连杆液压油缸；8调整液压油缸近年来，液压技术在碎矿设备上得到应用，出现了液压鄂式破碎机。如图（c）2、颚式破碎机的结构与构造颚式破碎机的规格是用给料口的宽度 B 和长度 L 来表示的。根据颚式破碎机给料口宽度可为大、中、小三种形式。给料口大于 600 毫米者为大型，给料口宽度为 300600 毫米者为中型，给料口宽度小于 300 毫米者为小型。生产中给入颚式破碎机的最大给矿块度要比给料口宽度 B 小 15%20%，即给料最大块度 D 最大 =0.850.8B。颚式破
12、碎机按工作原理(机构 )可分为:A-复摆式;B- 简摆式 ;等几种形式( 见图 1)。简摆式颚式破碎机主要用于对物料粗碎,其主要特点是破碎力大,适应性强,缺点是这种破碎机的结构比较复杂,动颚的运动轨迹不好,生产率比复摆式颚式破碎机低;复摆式颚式破碎机主要用于对物料的中、细碎,与简摆式颚式破碎机相比,其动颚的运动轨迹比较复杂,对物料的挤压和磨削作用较好,结构简单,生产率相对高,且破碎产品质量较好,缺点是破碎力不如简摆式大,衬板磨碎严重;6. 简摆颚式破碎机的结构（见图 3-2） （1）通用结构 定颚、动颚上都装有衬板，衬板上有齿牙，有助于破碎物料。衬板的作用是防止定颚、动颚受到磨损。心轴的两端由
13、轴承支承，其上安有连杆。连杆的连杆头与杆身分开制造。电动机通过皮带带动带轮及偏心轴。在连杆下方的凹槽中，装有推力板支座，前推力板及后推力板分别支承于支座上。偏心轴除在一端安有带轮外，在另一端安装飞轮。破碎腔的侧壁上安有用螺钉或楔条固定的锰钢侧衬板。固定颚衬板除用螺钉固定外，下端在机架上焊有钢板，上端有压板，使固定颚衬板不致上下活动。动颚衬板下方支承在动颚下部的凸台上，上方由楔铁压紧。 图 3-1图 3-2 简摆型颚式破碎机 1-机架； 2衬板； 3压板；4心轴；5动颚；6衬板；7楔铁； 8偏心轴；9连杆；10带轮；11推力板支座；12前推力板；12后推力板； 14后支座；15拉杆；16弹簧；1
14、7垫板；18侧衬板；19钢板在后推力板与后支座之间，有一组垫板，用来调整排料口宽度。增加垫板厚度，使推力板和动颚向左方推移，排料口减小。反之，减少垫板厚度，排料口将增大。为了防止破碎机超负荷运行导致破碎机损坏，在零件设计计算时，将后推力板制成最薄弱的一个环节，过负荷时使它首先折断，以保护轴承及机器其他部分不受损害。通常后推力板用铸铁制成，并在中间钻孔或切槽来减小其断面尺寸，过载时它们首先折断。这种保险装置的缺点是出现事故后处理较为复杂，停车时间较长。 (2)液压型结构（见图 3-3） 该型简摆式破碎机的排料口、保险装置均由液压系统组合而成。液压调节排料口装置，利用液压油缸和柱塞来调节排料口的宽
15、度，用手动油泵或电动油泵向液压缸供油。柱塞按要求将推力板推至所需位置后，插入垫板。在机器工作时，垫板承受后推力板的压力，而柱塞及液压油缸不再承受压力。 图 3-3 液压简摆型颚式破碎机该型破碎机有液压保险装置，液压连杆装置，这种连杆上有一个液压油缸和活塞，油缸与连杆上部（连杆头）连接，活塞与连杆下部（推力板支座）连接。正常工作时，油缸内充满压力油，活塞与油缸相当于整体连杆的一部分。当非破碎物进入破碎腔时，作用于连杆的拉力增加，油缸下部油室的油压随之增加。若油压超过组合阀内的高压溢流间所规定的压力时，压力油将通过高压溢流阀排出，活塞及推力板停止动作，动颚不摆动，从而起到保险作用。 3、复杂摆动型
16、（复摆型）颚式破碎机 工作原理 如图 3-1 (b) 所示，动颚 2 直接悬挂在偏心轴 5 上，受到偏心轴的直接驱动。动颚的底部用一块推力板 3 支撑在机架的后壁上。当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，同时还顺着定颚有很大程度的上下运动。动颚上每一点的运动轨迹并不一样，顶部的运动受到偏心轴的约束，运动轨迹接近于圆弧，在动颚的中间部分，运动轨迹为椭圆曲线，愈靠近 下方椭圆愈偏长。由于这类破碎机工作时，动颚各点上的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动型颚式破碎机，简称复摆型颚式破碎机。复摆型颚式破碎机的工作过程中，动颚顶部的水平摆幅约为下部的 1.5 倍，而垂直摆幅稍小于下部，就整个动颚而言，垂直摆幅为水平摆幅的
