隨著我國礦山生態(tài)文明的建設,要求企業(yè)進行綠色發(fā)展及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。然而,在金屬礦山的鐵礦石破碎各流程中,存在著能耗巨大的問題,嚴重阻礙了礦山的轉(zhuǎn)型升級。通過對不同工況下的磁鐵礦石試件,進行落錘沖擊破碎試驗,系統(tǒng)地研究了礦石的耗能規(guī)律及破壞機理,主要研究成果如下:1)當層理結(jié)構(gòu)面礦石的傾角為60°時,其實際破壞角與Coulomb準則剪切角基本重合,礦石呈沿層理面的剪切滑移破壞,動態(tài)強度最小、吸收能最低;在其他角度時,礦石呈劈裂與剪切滑移的混合破壞模式,強度較大、吸收能較高。2)在總輸入能不變時,與單級破碎相比,經(jīng)多級破碎處理的礦石,其能量利用率較高、破碎程度較重;且在多級破碎中,依次采用“高→中→低”方式,可有效提高礦石的能量利用率,實現(xiàn)較高的破碎效果。3)由波動力學可知,礦石自由面處的應力波經(jīng)疊加碰撞后產(chǎn)生了軸向裂紋,礦石端部的彈性應變能釋放產(chǎn)生了環(huán)形裂紋;在兩自由面相交處破壞程度較高;拉伸波使礦石自由面處發(fā)生層裂破壞。建立了礦石的沖擊破壞模型。4)隨微波加熱總功或?qū)永韮A角的提高,礦石由沿晶裂紋為主、穿晶裂紋為輔的脆性斷裂,逐漸向既有穿晶斷裂、又有層狀撕裂的韌性破壞轉(zhuǎn)變,耗能方式逐漸升高、破...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 沖擊載荷下無層理面巖石破壞特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 層理結(jié)構(gòu)面效應對巖石破壞過程影響的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 巖石微波加熱處理的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 巖石微觀破裂機理的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的、內(nèi)容與方法
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 關鍵問題與創(chuàng)新點
        1.3.4 技術路線
第2章 磁鐵礦石沖擊破碎試驗
    2.1 落錘沖擊試驗裝置及破碎原理
    2.2 微波輔助加熱技術及原理
    2.3 試驗方案簡介
        2.3.1 試件制備
        2.3.2 實驗方案
        2.3.3 試件基本物理參數(shù)測定
        2.3.4 試驗過程
    2.4 基本實驗結(jié)果
        2.4.1 微波加熱處理對磁鐵礦石裂紋擴展影響
        2.4.2 微波加熱處理對磁鐵礦石裂紋擴展影響
第3章 磁鐵礦石沖擊破壞特性研究
    3.1 落錘沖擊下礦石力學性質(zhì)
        3.1.1 落錘沖擊下礦石應力應變曲線的處理
        3.1.2 層理傾角效應對礦石力學性質(zhì)的影響
        3.1.3 加熱路徑對礦石力學性質(zhì)的影響
        3.1.4 冷卻路徑對礦石力學性質(zhì)的影響
    3.2 磁鐵礦石的沖擊破壞過程分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 沖擊載荷下礦石破碎的能耗與粒度分布研究
    4.1 落錘沖擊破碎下的礦石吸收能變化規(guī)律
        4.1.1 層理效應對磁鐵礦石吸收能的影響
        4.1.2 破碎方式對磁鐵礦石吸收能的影響
        4.1.3 加熱路徑對磁鐵礦石吸收能的影響
        4.1.4 冷卻路徑對磁鐵礦石吸收能的影響
    4.2 落錘沖擊破碎下的碎屑粒度分布特性
        4.2.1 礦石碎屑的物理量表征
        4.2.2 礦石碎屑的篩分試驗
        4.2.3 礦石粒度分布規(guī)律
        4.2.4 磁鐵礦石的破碎效果
    4.3 本章小結(jié)
第5章 磁鐵礦石沖擊破壞機理研究
    5.1 磁鐵礦石宏觀破壞機理研究
        5.1.1 軸向裂紋與環(huán)形裂紋的產(chǎn)生機理
        5.1.2 邊幫脫落機理
        5.1.3 自由面層裂破壞機理
        5.1.4 磁鐵礦石沖擊破壞模型的建立
    5.2 磁鐵礦石微觀斷裂分析
        5.2.1 儀器介紹
        5.2.2 磁鐵礦石斷口的微觀特征形貌
        5.2.3 磁鐵礦石的微觀形貌特征及裂紋擴展類型
        5.2.4 磁鐵礦石沖擊破壞碎屑的斷口形貌微觀破裂機理
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
導師簡介
作者簡介
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3777884