為研制開(kāi)發(fā)新型、效率高、節(jié)能和環(huán)保的現(xiàn)代高能反擊式破碎機(jī)，基于破碎粉磨過(guò)程矩陣模型和反擊式破碎機(jī)破碎腔分層劃分研究，建立反擊式破碎機(jī)層壓破碎過(guò)程操作模型，為有效控制破碎產(chǎn)品質(zhì)量提供了一種方法。

利用RMT-150B巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)反擊式破碎機(jī)層壓破碎過(guò)程進(jìn)行模擬試驗(yàn)，對(duì)層壓破碎過(guò)程進(jìn)行深入研究，建立相應(yīng)選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型，為仿真優(yōu)化破碎產(chǎn)品粒度奠定了基礎(chǔ)。建立反擊式破碎機(jī)層壓破碎粒度優(yōu)化模型，并以國(guó)產(chǎn)PYB900圓錐破碎機(jī)為例，經(jīng)破碎機(jī)生產(chǎn)廠家樣機(jī)驗(yàn)證了模型的可行性和可靠性。

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破碎產(chǎn)品粒度

破碎產(chǎn)品粒度是反擊式破碎機(jī)的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)性能指標(biāo)，破碎產(chǎn)品粒度的好壞直接影響到破碎機(jī)用戶的經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)了破碎機(jī)工作性能的優(yōu)劣，進(jìn)而影響了破碎生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益。在各大礦山散體巖石破碎作業(yè)中，都希望盡可能地提高破碎產(chǎn)品中呈立性的細(xì)粒破碎產(chǎn)品質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，為降低入磨粒度，實(shí)施“多碎少磨”和“以碎代磨”選礦作業(yè)奠定基礎(chǔ)，從而大大節(jié)省破碎粉磨作業(yè)能耗，提高選礦廠經(jīng)濟(jì)效益。此外，在建筑和建材行業(yè)中，不僅希望通過(guò)破碎作業(yè)得到更多細(xì)粒級(jí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的破碎產(chǎn)品，而且還希望盡可減少針片狀破碎產(chǎn)品，提高呈立方性破碎產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而提高混凝土骨料的產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而提高建筑物的強(qiáng)度和剛度。因此，對(duì)反擊式破碎機(jī)成品粒度的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究是一項(xiàng)非常具有理論意義和現(xiàn)實(shí)意義的工作。

傳統(tǒng)反擊式破碎機(jī)以單顆粒破碎原理為其設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則，設(shè)計(jì)保守、機(jī)器笨重、操作不便、效率低下、能耗高，特別是破碎產(chǎn)品粒度差，多以針片狀為主，嚴(yán)重影響相關(guān)使用部門(mén)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，為提高我國(guó)反擊式破碎機(jī)性能，充分發(fā)揮反擊式破碎機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，改善破碎產(chǎn)品粒度，基于層壓破碎原理，對(duì)反擊式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品粒度分布進(jìn)行深入研究，為自主研制開(kāi)發(fā)新型、效率高、節(jié)能和環(huán)保的現(xiàn)代高能反擊式破碎機(jī)奠定基礎(chǔ)。

反擊式破碎機(jī)層壓過(guò)程操作模型

反擊式破碎機(jī)腔形分層分析

根據(jù)散體物料和反擊式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性，根據(jù)已有研究成果，可對(duì)這幾類破碎腔進(jìn)行分層劃分研究。根據(jù)固定質(zhì)量原理和分層破碎原理，散體物料從破碎機(jī)給料口進(jìn)入破碎腔，經(jīng)過(guò)破碎機(jī)動(dòng)顎與定顎若干次分層擠壓破碎，經(jīng)排料口排出破碎腔，各破碎層散體物料當(dāng)量通過(guò)量相等。反擊式破碎機(jī)分層劃分研究為破碎機(jī)腔形研究和破碎產(chǎn)品粒度分布研究提供方便。

基于總體平衡模型反擊式破碎機(jī)破碎過(guò)程

總體平衡模型也叫破碎產(chǎn)品質(zhì)量守恒模型，是指由各粒級(jí)顆粒組成的破碎產(chǎn)品總質(zhì)量與這些散體物料在破碎前的總質(zhì)量相等，也即散體物料在破碎前后質(zhì)量必須守恒，而不管粒度發(fā)生怎樣的變化。此外，EPSTEIN認(rèn)為，破碎過(guò)程是由～系列破碎事件所構(gòu)成，每一次破碎事件的給料均為上一破碎事件的排料，每次破碎事件均可以用選擇函數(shù)和破碎函數(shù)來(lái)描述。LYNCH基于總體平衡模型和EPSTEIN的研究成果，引入分級(jí)函數(shù)，利用選擇函數(shù)、破碎函數(shù)和分級(jí)函數(shù)所構(gòu)成的矩陣模型來(lái)描述每次破碎事件，取得成功。因此，基于LYNCH的研究成果和破碎機(jī)破碎分層研究，在破碎腔分層中任取一破碎分層，可建立壓類破碎機(jī)破碎層操作模型。

考慮到在反擊式破碎機(jī)中實(shí)現(xiàn)層壓破碎，各破碎層中給料分級(jí)和排料分級(jí)作用并不十分明顯，未參與選擇作用和破碎作用的物料所占比例很小，因而分級(jí)作用可以忽略，也即給料分級(jí)G和排料分級(jí)分別取值為1和0，得到反擊式破碎機(jī)層壓破碎過(guò)程操作模型。散體物料從擠壓類破碎機(jī)給料口進(jìn)入破碎腔各破碎層并發(fā)生層壓破碎，經(jīng)過(guò)K次破碎事件后，散體物料排出破碎腔，其總體破碎過(guò)程，由各破碎層破碎過(guò)程操作模型框圖組成。利用LYNCH的破碎過(guò)程矩陣模型描述如圖3所示的反擊式破碎機(jī)總體破碎過(guò)程，得到反擊式破碎機(jī)破碎過(guò)程操作模型，P為最終破碎產(chǎn)品粒度分布，K為圓錐破碎機(jī)破碎腔破碎層總數(shù)。建立反擊式破碎機(jī)破碎過(guò)程操作模型，可以對(duì)反擊式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品粒度分布進(jìn)行深入研究，建立破碎過(guò)程操作模型與破碎機(jī)工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間有關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎產(chǎn)品粒度的有效控制。