破碎机发展：破碎理论、工艺和设备分析

随着一些大型重工业在现代化进程中加大的投入来看，重工业产品已经成为这个时代不可脱离的实用产品之一，我们生活的城市每一处建筑都是需要石料，水泥还有钢材，钢铁这些材质的共同作用才能让一栋房子拔地而起。修路、筑桥哪一样不需要那些重工业产品的作用，修路须要用到铲车和压路机，当然破碎机和搅拌机也是修建高速公路不可少的重工产品，搅拌机搅拌泥浆，搅拌混凝土，压路机让路面变为平整，这些机器哄哄作响的时刻就是在为人类的进程做服务的时刻。

物料破碎过程中，由于作业中产生发声、发热、振动和摩擦等作用，使能源大量消耗。因而多年来界内人士在研究如何达到节能、地完成破碎和磨碎过程。从理论研究到创新设备(包括改造旧有的设备)直至改变生产工艺流程。

目前破碎理论、工艺和设备的研究主要着重于：

1、研究在破碎中节能、的理论，也力求找出新 理论人们已熟知的破碎三大理论； 

2、研究新的非机械力的或多力场联合作用的破 碎设备，目前还没见有工业化的设备，只是研究阶段；

3、改进现有设备，这方面经常是根 据用户自己需要来进行，而破碎设备制造有限公司主要从事研制这类新设备。 

对于上述诸问题，由于外矿山自80年代以来发展缓慢使得这方面进展不大。外新设备较少，内由于营大型矿山投入少，也没有什么发展，而中小矿山由于各地原料的需求不等，近几年得到的发展。

破碎理论

物料破碎是一个历史的话题。早在20世纪50年代艾利斯－查尔默斯公司就开始大规模研究破碎工作，60年代得出具有重大意义的结论。随着研究的深入，人们熟知了高功率的破碎作业，可以用来能源效率和生产成本。B.H.Bergstrom在研究单颗粒破碎时发现，在空气中一次破碎的碎片撞击金属板时 地产生二次破碎，一次破碎的碎片具有的动能占部破碎能量的45％。如能利用二 次破碎能量，则可提高破碎效率。也有人指出，较小的持续负荷比短时间的强大冲击更有希望 破碎物料。我胡景昆和徐小荷研究颗粒的粉碎时得出结论，静压粉碎效率为100%，单次冲击效率在35%～40％左右。为了节约能量，提高粉碎效率，应多用静压粉碎，少用冲击粉碎。Schonert研究表明，如果使大批脆性物料颗粒受到50MPa以上的压力，就能够由“料层粉碎”节约出可观的能量。目前“料层粉碎的理论”已为粉碎界的公认，根据料层粉碎理论研制的新设备有美诺德伯格公司的旋盘圆锥破碎机、俄罗斯的惯性圆锥破碎机等。 

多碎少磨的原则指导研制以料层粉碎原理的破碎机是当前主要方向。1996年第四届粉体工程学术会议上邓跃红、张智铁发表了《物料粉碎分形行为的研究》一文，作者认为破碎理论的研究应归结为3个大的方面：强度理论的研究、破碎效果的评价、破碎功耗的研究。以来，粉碎理论的研究主要停留在经验应用和统计推测上，人们了解粉碎的规律尚不明确、不系统。人们期待新理论的出现会给破碎域带来一次变革。 

1982年B．Mandelrot提出分形理论应用在岩 石 理论研究方面，而作者把它应用在破碎理论上。经过研究，作者成功地运用了分形理论推导了强度与缺陷分布分维数之间关系，建立了粉碎颗粒粒度分布模型，找到了分维数、分布指数与破碎概率之间的关系，用颗粒表面分维数Ds将3个功耗理论统一起来。

为了优化颚式破碎机工作，用实验室小型复摆颚式破碎机，分别进行单颗粒给料、窄粒级给料和混合粒级给料的破碎试验，研究结果是：

（1）影响颚式破碎机产物粒度特性的因素除物料自身硬度以外，还与包括给料粒度大小、组成、排矿口尺寸以及破碎腔内物料的松散状态有关；

（2）在颚破机破碎物料时，无论是料层破碎还是单颗粒破碎，给料粒度增大，产物粒度变小。因此，生产中应根据给料粒度选择适宜规格的颚式破碎机和调节排料矿口尺寸；

（3）料层破碎较单颗粒破碎更能破碎产物粒度。因此生产中应尽量维持破碎机的破碎腔内适宜的料层，以减小破碎产物粒度。

总而言之，未来经济市场的发展，是离不开破碎机设备的支持的，所以作为破碎机设备的生产厂家，我们须要将今后的研究放在破碎设备的生产技术上，可学习外的技术，提高设备的使用性能和操作性能，从根本上来提升破碎机设备的能力，为更多的客户服务，同时还可以拓展破碎机未来的销售空间。