發(fā)布時間：2020-06-26 09:16

【摘要】：研究礦石在基本粉碎方式下的粉碎特性和粉碎機理對建立脫離粉碎設(shè)備因素的礦石粉碎機理模型具有重要意義,同時也能夠為工業(yè)礦石粉碎工藝流程的優(yōu)化提供理論支撐。采用落重沖擊粉碎裝置和微機液壓伺服試驗裝置對斑巖型銅礦石分別進行了單顆粒沖擊粉碎、單顆粒壓載粉碎和理想顆粒床壓載粉碎試驗,系統(tǒng)研究了礦石在以上三種基本粉碎方式下粉碎特性的差異,并深入分析了礦石在各粉碎方式下的粉碎機理,揭示了施載應(yīng)變速率和顆粒分布形式對礦石粉碎特性的影響規(guī)律。粉碎試驗結(jié)果表明礦石在不同粉碎方式下的粉碎特性存在明顯的差異:隨著施載應(yīng)變速率的降低,粉碎產(chǎn)品中相對粒度0.65以上粗粒級的產(chǎn)率逐漸減少,-0.2mm以下細粒級的產(chǎn)率逐漸升高;顆粒床粉碎產(chǎn)品中粗粒級和細粒級含量更高,而單顆粒粉碎產(chǎn)品中中間粒級含量更高;在高施載應(yīng)變速率下礦石粉碎能量利用效率更低,在低施載強度下單顆粒粉碎能量利用效率更高,但是在高施載強度下顆粒床粉碎能量利用效率更高;在單顆粒粉碎方式下,施載應(yīng)變速率越大礦石可碎性越低,可碎性的尺寸效應(yīng)越明顯,而且施載強度越大礦石可碎性的尺寸效應(yīng)越顯著;礦石在單顆粒壓載粉碎方式下的可碎性比在顆粒床壓載粉碎方式下更高,但是顆粒的分布形式對礦石可碎性尺寸效應(yīng)的影響不明顯。在單顆粒粉碎方式下,礦石粉碎程度主要取決于顆粒內(nèi)部裂紋在施載下的擴展程度。礦石在高低施載應(yīng)變速率下的粉碎過程均可分為三個階段:(1)主要裂紋擴展造成初次粉碎;(2)亞裂紋擴展造成二次粉碎;(3)新生破碎面之間摩擦粉碎。導(dǎo)致礦石在不同施載應(yīng)變速率下表現(xiàn)出不同粉碎特性的原因主要是礦石內(nèi)亞裂紋在不同施載應(yīng)變速率下擴展的速率和程度不同。在顆粒床粉碎方式下,礦石粉碎程度與顆粒床孔隙率減少率密切相關(guān)。導(dǎo)致礦石在不同顆粒分布形式下表現(xiàn)出不同粉碎特性的原因主要是:(1)在顆粒床粉碎過程中存在顆粒重新排布孔隙率減少的過程;(2)顆粒在粉碎過程中被束縛的程度不同。提出了表征礦石粉碎過程中表面粉碎的程度的粉碎指數(shù)tF,采用粉碎指數(shù)t10與tF相結(jié)合的方式能夠更加充分的表征礦石的粉碎程度。提出了能夠表征不同粉碎方式下施載強度與礦石表面粉碎程度之間關(guān)系的粉碎模型,并且建立了 t10與tF的函數(shù)關(guān)系式。在此基礎(chǔ)上對t10-tn曲線簇進行了修正,提高了其對顆粒床壓載粉碎產(chǎn)品粒度分布的表征準(zhǔn)確度。系統(tǒng)地研究了斑巖型銅礦石在單顆粒沖擊、單顆粒壓載和理想顆粒床壓載三種基本粉碎方式下粉碎產(chǎn)品粒度特性、粉碎能耗-粒度關(guān)系、礦石可碎性等粉碎特性的差異,并且從礦石粉碎機理的角度解釋了施載應(yīng)變速率和顆粒分布形式對礦石粉碎特性的影響,為斑巖型銅礦石粉碎過程的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD952
【圖文】：

速率、顆粒粒度及形狀等。通過單顆粒粉碎實驗?zāi)軌蛞詥蝹�或多個影響因素逡逑為變量，固定粉碎過程其他影響參數(shù)，得到粉碎現(xiàn)象或粉碎結(jié)果與施載條件逡逑或礦石性質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系。單顆粒粉碎測試方法按施載方式和接觸點（面）數(shù)逡逑量可分為單點（面）沖擊測試、雙點（面）沖擊測試和慢速壓載測試，如圖逡逑２－１邋所示［１６］。逡逑

對于同樣的物料，顆粒粒度形狀及在粉碎過程中顆粒擺放方向都可能影逡逑響顆粒的碎裂臨界能量。在單顆粒沖擊粉碎下不同粒度的顆粒碎裂臨界能量逡逑如圖２－２［１６］所示。Ｙａｓｈｉｍａ等人［４６］研宄了石英、長石和硼硅酸鹽球形顆粒在單逡逑顆粒壓載下的粉碎特性，發(fā)現(xiàn)在低速率壓載下顆粒抗壓強度隨著顆粒體積的逡逑減小而增大，而且遵循威布爾分布定律。這說明無論是高施載速率的沖擊粉逡逑碎還是低施載速率的壓載粉碎下，顆粒粒度對顆粒強度的影響規(guī)律是一致的，逡逑即粒度越小強度越高。在巖石力學(xué)研[偭煊潁芏嘌芯空擼郟矗罰擼擔(dān)ǎ菀駁玫攪艘恢洛義系慕崧郟顏庵至６榷匝沂慷鵲撓跋斐莆俺嘰縲вΑ�。震}且蛭誆煌義鮮┰胤絞較攏帕７鬯櫚墓癱局噬隙際強帕Ｄ誆康娜畢菰謨αο灤緯閃鹽棋義喜⒗┱溝墓蹋繃鹽頻某ざ壤┱溝嬌帕３跏汲嘰縭笨帕Ｋ榱選Ｒ虼�，颗粒辶x顯叫∧誆康牧鹽蘋蛉畢蕕某ざ仍叫

本文編號：2730123