破碎的物理学原理与工艺流程 破碎物理学原理 粉碎物理学是在传统的粉碎原理———岩石的机械力学基础上发展起来的，视野更 加开阔，对生产的指导意义更加突出。 在传统的粉碎原理中，岩石的机械力学主要考虑两个方面：一是岩矿的物理性质 （岩石的结构和构造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎胀性）与其被粉碎的难易 程度的关系；二是岩矿在外力作用下，因其性质和载荷大小、速度的不同，发生弹性形 变和塑性形变直至粉碎的相关规律。粉碎物理学则大大地扩大了其研究的范围，也更 逼近于粉碎的实际过程。主要方面有：单颗粒粉碎与料层粉碎，选择性破碎，粉碎极限等。 1.单颗粒粉碎 单颗粒粉碎是粉碎技术的基础。1920年格里菲思提出了强度理论。在理想情况 下，如果施加的外力未超过物体的应变极限，则物体又会恢复原状而未被破碎，但由于 固体物料内部存在着许多细微裂纹，将引起应力集中，致使裂纹扩展。这一理论一直 统治着固体单颗粒粉碎机理的研究。 舒纳特于 20世纪 80 年代中期，归纳了应力状态与颗粒的关系，如图 1-9所示，并 指出，有关材料特性可分为两类：第一类是作为反抗粉碎阻力参数，第二类是应力所产 生的结果参数。这两类参数不是从熟悉的材料特性（ 如弹性模数、抗拉强度、硬度等） 引导出来的，它们包括有： （1）阻力参数：颗粒强度、断裂能、破碎概率、单面表面的反作用力、被破碎块的组 分、磨碎阻力。 （2）结果参数：破裂函数（破碎产物的粒度分布）、表面积的增大、能量效率；材料 特性与被粉碎物料结构及载荷条件———物料种类、产地和预处理方法；颗粒强度、形 状、颗粒的均匀性；载荷强度、载荷速度、载荷次数、施加载荷的工具形状和硬度、湿度 等。 舒纳特等人对此进行了较全面的研究，推进了单颗粒粉碎理论的发展。 2.料层粉碎 料层粉碎有别于单颗粒粉碎。单颗粒粉碎是指粒子受到应力作用及发生粉碎事 件是各自独立进行的，即不存在粒子间的相互作用。而料层粉碎是指大量的颗粒相互 聚集，彼此接触所形成的粒子群受到应力作用而发生的粉碎现象，即存在粒子间的相 互作用。 料层粉碎与单颗粒粉碎物料数量的界限，依据阿齐兹（Aziz）的研究，体积中的固 体容积百分率为10%时，则表现为单颗粒粉碎行为，超过 45% 则为料层粉碎行为，依 据舒纳特等人的研究，在容器内进行料层粉碎应消除器壁效应的影响，当物料中最大 颗粒粒径为 Dmax ，容器直径为 D，料层高度为 h时...
