在上一篇,咱们讲述了了解岩石的可碎性,具体到岩石的功指数对破碎机能力选型的重要性。这里要指出的是:上篇所讲述理1论为:“邦德(Bond)”学说(裂隙学说),它适合于产品粒度为0.5-50mm的粉碎作业区段。若在粗碎作业区段,如产品>50mm时则宜采用Kick学说(体积学说),即单位质量颗粒的粉碎功正比于颗粒的变形能。见下式:
Wk=KklgD/d
反之若细磨作业,如产品粒度为0.5-0.074mm时则宜采用Rittinger学说(表面积学说),即单位质量颗粒的粉碎功正比于颗粒生产的表面积。见下式:
Wk=Kk
邦德学说解释,即单位质量颗粒的粉碎功与颗粒尺寸的平方根成反比,见下式:
WB=KB( )
式中:W——粉碎所需的能量,KW·h/t;
K——比例系数;
d——产品平均粒度,µm
D——给料平均粒度,µm
邦德(Bond)公式可用下式计算:
W=Wi( )
式中Wi——Bond功指数,KW·h/t;
P80、f80——给料和产品的80%通过粒径,µm
粉碎作业是一个相当有个性的学问,即使我们已把可碎性评估作了如上分析,有时还是不足的。例如:在矿业和咱们水泥工业多用邦德功指数测定(球磨法),这似与我们这个行业所用的主机类型有一定的关联,而在煤炭行业则使用辊磨法(Hardgrove)或叫“哈氏可磨指数法”。还有各种不同的强度理论、粉碎理论及各种不同的施力方式等,啧啧……真是一言难尽呢。朋友们,当面对一个新矿种、不同岩石品种时,一定要慎重啊!
那是不是准确了解了岩石的可碎性,就能正确选用破碎机呢?面对锤破、反击破、颚破、圆锥破、旋回破、对辊破等不同类型破碎机,您又该以什么为选型依据呢?
原来,比功指数对破碎机选型重要性怕是有过之而无不及的,便是“岩石的金属磨蚀性”。准确地讲,就是反映岩石对金属磨损的厉害程度。栏主亲眼见过一个安徽的“苦主”,在2005年花了上千万投资建成的一条破碎石英岩的生产线,选用锤式破碎机为主机,不到7个小时一套锤头磨的便剩一个锤把,锤头消耗惊人不说,该厂生产的高纯石英砂产品对铁污染有严格的要求,面对如此严重磨损,所生产出的产品看似雪白,实际一检测含铁量严重超标,产品全部报废、损失惨重……可怜的老板事后回忆起那段往事时说道:“那时想死的心都快有了!”
那么岩石磨蚀性又是如何测定的呢?它又与什么因素有关联呢?原来岩石的可碎性影响的只是破碎机的处理能力,它的磨蚀性则影响破碎机械的金属消耗,可碎性好不一定它的磨蚀性低。例如花岗岩的可碎性是中等的,只有玄武岩的75%,而它的磨蚀性则是玄武岩的20倍。决定岩石磨蚀性的主要因素是它的石英含量,可由磨蚀性试验机测定或按石英含量推荐。下图1是磨蚀性试验机的结构。它由反向旋转的圆筒和叶片组成。圆筒的转速为70t/min,叶片的转速为632r/min。叶片是由标准硬度的钢板制成。试验时放入12-20mm的试料400g。试验前测定叶片的重量。每旋转15min测一次重量,重复三次共转1h,测得总磨损量的万分之一克即为共磨蚀性指数。下表3是常用岩石的磨蚀性指数Ai。如果甲种岩石的Ai较乙岩石高25倍,则处理乙类岩石的衬板寿命较甲类岩石高5倍,即与它的平方根成反比。
图1. 磨蚀性试验机
岩石的磨蚀性指数Ai 表3
知道了岩石的可碎性(功指数Ni),和磨蚀性Ai,对于一般情况也就差不多了,但对于复杂的情况{zh0}还要了解岩石的化学成分、岩相组织、硬质点(SiO2)含量及尺寸(>45µm就比较麻烦)自然裂隙,及解理而发育,同时还要了解水分(如内水)、伴生物等情况,只有这样才能正确选择破碎机,对于新型干法水泥破碎砂(页)岩,栏主的建议是一般采用高效无摩擦深腔颚破,这是郑州鼎盛研发的专门用于对付强磨蚀性物料破碎机,一般颚板寿命比常规颚破提高3-4倍,排料粒度降低30-40%,产量提高30%以上,二段破碎则选用“高效制砂圆锥破碎机”,它的排料粒度可小至8mm,但若破碎的是页岩,水分较大时一段用同样配置,二段亦可考虑对辊破碎机。