反擊式破碎機層壓破碎過程試驗

為了利用反擊式破碎機操作模型對反擊式破碎機破碎產(chǎn)品粒度進行數(shù)值仿真分析，必須對破碎腔各破碎層選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型進行深入探討。本文中采用國產(chǎn)RMTl50B巖石力學試驗機對散體物料層壓破碎過程進行試驗研究，建立各破碎層選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與破碎機工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系模型，為對反擊式破碎機破碎產(chǎn)品粒度仿真優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

?

層壓破碎試驗原理

在石子壓碎儀中裝滿松散的散體物料，層壓破碎試驗前的散體物料高度為h，對石子施加破碎壓力F，壓桿進給壓縮量s，石子壓碎儀內(nèi)巖石散體物料發(fā)生層壓破碎，對層壓破碎的破碎產(chǎn)品進行篩分分析，得到一系列破碎產(chǎn)品粒度分布試驗數(shù)據(jù)，對試驗數(shù)據(jù)進行數(shù)學統(tǒng)計回歸分析，建立層壓破碎過程選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與進給壓縮比和粒度分布系數(shù)的關(guān)系模型。

粒度分布系數(shù)是描述散體物料在層壓破碎前粒度分布均勻性對選擇函數(shù)產(chǎn)生影響的指數(shù)。因此，層壓破碎試驗考慮了破碎過程中細粒散體物料對粗粒散體物料的破碎保護作用。以反擊破碎機為研究對象，詳細探討基于層壓破碎原理的反擊式破碎機層壓破碎過程試驗原理，破碎壁和軋壁對反擊破碎機破碎腔各破碎分層內(nèi)散體物料的層壓破碎過程可看作破碎壁和軋臼壁對圓柱形容器內(nèi)巖石散體物料的層壓破碎過程，因此可利用對石子壓碎儀內(nèi)巖石散體物料的層壓破碎試驗來模擬反擊式破碎機破碎腔內(nèi)各破碎層巖石散體物料的層壓破碎過程。

假設(shè)反擊破碎機的破碎壁和軋臼壁對破碎腔各破碎層的散體物料的層壓破碎過程的擠壓進給壓縮量，則在對石子壓碎儀內(nèi)散體物料進行層壓破碎試驗時，可使石子壓碎儀壓柱在每次破碎試驗中分別進給料機，從而利用石子壓碎儀內(nèi)的一系列層壓破碎試驗?zāi)M反擊破碎機整個破碎腔對散體物料的層壓破碎過程。散體物料層壓破碎過程選擇函數(shù)與破碎腔各破碎層進給壓縮量和破碎前粒度分布系數(shù)密切相關(guān)，是關(guān)于各迸給壓縮量和粒度分布系數(shù)的函數(shù)，而破碎函數(shù)由初始粒度和進給壓縮量決定，式中墨為第f破碎層壓縮量，鬼為第f層散體物料層壓破碎前的料層高度，仉為第f層散體物料粒度分布系數(shù)，Z為初始粒度分布。此外，破碎腔各破碎層壓縮量的大小由破碎機工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，因此建立選擇函數(shù)和破碎函數(shù)的關(guān)系模型可以進一步得到選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與破碎機工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型，從而為深入探討反擊破碎機性能與破碎機工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。

因此，建立反擊破碎機破碎腔各破碎層選擇函數(shù)和破碎函數(shù)模型，就是必須建立選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與破碎腔各破碎層進給壓縮量量、散體物料破碎前高度、破碎前初始粒度和破碎前散體物料粒度分布系數(shù)之間的關(guān)系模型。

選擇函數(shù)和破碎函數(shù)試驗

選擇函數(shù)模型是關(guān)于破碎腔各破碎層進給壓縮量和相應(yīng)散體物料粒度分布系數(shù)的函數(shù)。當散體物料層壓破碎過程中粉末狀破碎產(chǎn)品所占比例較大，在破碎工作中粉末狀散體物料對粗顆粒散體物料形成保護時，必須充分考慮粒度分布系數(shù)對選擇函數(shù)的影響。破碎函是描述反擊破碎機各破碎層散體物料層壓破碎產(chǎn)品粒度分布情況的數(shù)學模型，是關(guān)于進給壓縮比的函數(shù)。試驗以石灰石為研究對象，其試驗過程步驟如下所述。

(1)取適量石灰石散體物料裝入石子壓碎儀，對石子壓碎儀內(nèi)散體物料進行夯實，用壓柱對石子壓碎儀內(nèi)散體物料進行齊整，使散體物料頂面盡量平整。

(2)裝有石灰石散體物料的石子壓碎儀放到RMT。150B巖石力學試驗系統(tǒng)上，準備進行層壓破碎試驗。

(3)通過RMT．150B巖石力學試驗系統(tǒng)的微機控制系統(tǒng)，根據(jù)擠進給壓縮比確定試驗進行壓縮量，對石子壓碎儀內(nèi)散體物料進行層壓破碎試驗。

(4)利用新石子標準篩和電子稱對層壓破碎后散體物料進行篩分分析，得到層壓破碎篩下粒度分布數(shù)據(jù)和相應(yīng)曲線。

(5)把篩分后的散體物料混合均勻并裝回石子壓碎儀中，夯實散體物料并使其高度為上次擠壓破碎末時的高度。

(6)改變進給壓縮比對步驟(5)中散體物料進行層壓破碎試驗，記錄試驗數(shù)據(jù)并對破碎產(chǎn)品進行篩分分析。

(7)重復試驗步驟(1)～(6)若干次，得到相應(yīng)試驗結(jié)果。

(8)對以上試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計回歸分析，得到層壓破碎過程選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型。

試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計回歸分析

對得到的試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計回歸分析，考慮粒度分布系數(shù)對層壓破碎選擇過程的影響，可以建立選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型?；诓槟估砉ご髮W提出的選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型H，對試驗數(shù)據(jù)進行擬合，得到選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型。粒度分布系數(shù)計算方法，式中仃為粒度分布系數(shù)，為粒級f的散體物料所占百分比，4為粒級f散體物料的平均粒度，d為各粒級平均粒度，以為粒級數(shù)。粒度分布系數(shù)仃可有效地描述各粒級散體物料的分布情況，當各粒級分布不均勻時，粒度分布系數(shù)仃值變大，相應(yīng)選擇函數(shù)減小。反之，當各粒級分布趨向均勻時，粒度分布系數(shù)仃值變小，相應(yīng)選擇函數(shù)變大。因此，粒度分布系數(shù)可以有效地描述粒度分布不均勻所帶來對選擇函數(shù)的影響?；谶x擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型，利用Matlab數(shù)值仿真工具對其進行數(shù)值仿真模擬，可得到選擇函數(shù)和破碎函數(shù)。