内科大《选矿设备》复习题及答案02碎矿磨矿设备

  破碎与磨碎的区别是：破碎使用破碎机，产物粒度较大，大部分大于5～3mm；磨碎使用磨碎机，产物粒度均小

  于5～3mm，仅用于重介质选煤，将重介质磨成一定粒度，制成符合标准要求的重悬浮液。

  （1）挤压破碎：两个破碎工作面对夹于其间的物料施加压力，使物料受到压力超过其抗压强度极限而被破碎。

  （2）劈裂破碎：当两个带尖棱的工作面挤压物料时，尖棱嵌入物料而使内部产生拉应力，当其值超过物料的

  （4）研磨破碎：工作面与物料表面之间有相对运动，物料受研磨产生剪切变形，

  （3）折断破碎：夹在工作面之间的物料主要受弯曲应力而折断。受集中力作用的简支梁或多支梁。但在物料

  （3）细碎破碎机有短头圆锥破碎机、中型圆锥破碎机，反击式破碎机，锤式破碎机，辊式破碎机，细碎型颚

  单一破碎作业的破碎段、带有预先筛分作业的破碎段、带有检查筛分作业的破碎段、带有预先筛分和检查筛分

  （1）粉碎性磨矿。以粉碎矿料为目的，粉碎得愈细，质量越高。如水泥行业中的磨矿。

  （2）擦洗性磨矿。以擦洗物料、以展出新鲜表面，利于后面物料的粘结为目的磨矿。如建筑用砂的磨矿及球

  （3）解离性磨矿。以解离矿物或暴露矿物为目的的磨矿。如各种选矿之前的磨矿，包括湿法冶金之前的磨矿。

  （1）数量指标。①磨机处理量Q：一台磨机在一定的给矿粒度及产品粒度下每1h处理的矿量，单位为t/(台·h)，

  仍具有前面的指标的缺陷，必须指明给矿粒度及产品粒度。③磨机—200目利用系数q

  ．h)”。此指标能比较科学地反映不同磨机不同给矿粒度及产品粒度下工作效果的好坏，也称单

  （2）质量指标。①磨矿效率：以“t(原矿)／(Kw·h)”或“—200目t/(kw·h)”表示能量使用效率的高低。②

  磨矿技术效率E技：磨矿是要将矿料磨到某一个指定的粒度x，粒度大于x的称粗粒级，粒度小于x的称为细粒级；

  而且磨矿中指定某一个粒度y为过粉碎粒度，粒度小于y的称为过粉碎级别，则粒度介于x与y之间的粒度称为合

  影响磨机内钢球运动状态的因素主要有磨机筒体的转速n(r／min)及磨内钢球的充填率φ(％)。此外，磨内筒

  体的衬板形状x、磨内矿浆浓度C(％)、钢球尺寸d、磨机是干磨还是湿磨、矿料的性质等均影响着磨内钢球的运动

  （1）泄落式。球荷随筒壁一起向上运动，到一定高度后从上沿斜坡滚下。钢球随筒壁向上滚动过程中及向下

  滚动过程中，相互滚动过程中相互研磨，被夹于球荷之间的矿粒被研磨至细。钢球从斜坡滚落至底脚衬板处，产生

  一定的冲击作用，对矿粒有较强的冲击破碎作用。所以，泄落式下的磨矿作用以研磨为主，冲击为辅。

  （2）抛落式。钢球上升过程中存在着钢球与衬板及钢球与钢球之间的研磨作用，对矿石进行研磨。当钢球上

  升到上方时向下作抛落，在抛落过程中，球与球之间及球与矿粒之间下落速度均相同，不存在相对运动，也就不产

  生磨矿作用。但当钢球落到球荷底脚，钢球对下面的衬板及球荷形成强烈的冲击，对矿粒产生强烈的冲击破碎作用，

  底脚区的钢球运动很活跃，磨矿作用很强。所以，钢球作抛落运动时磨矿作用以冲击为主，研磨为辅。由于抛落式

  下钢球的相对运动比泄落式下强，抛落式下的磨矿作用比泄落式强。生产率也要大一些。

  （3）离心式。钢球作离心运转时，钢球与衬板之间及钢球与钢球之间没有相对运动，也就不对矿粒产生磨矿

  （2）按磨机的排矿方法不一样分为溢流排矿磨机、格子排矿磨机和筒体周边排矿磨机。

  （3）按磨机筒体长度（L）与直径（D）之比不同分为短筒形磨矿机（L/D≤1）、长筒形磨矿机（L/D≥1～1.5

  但生产中也常采用联合分类的方法，如方法(1)与(2)联合，可称为格子型球磨机，溢流型球磨机，中心排料棒磨

  机，周边排料棒磨机。方法(3)与方法(1)联合，可称为短筒形球磨机，长简形球磨机，圆锥形球磨机等。

  磨矿作业中，矿料给入磨机经一次磨矿后排出，称为开路磨矿。由于球磨机自身没控制粒度的能力，所以磨

  机排矿中既有合格的细粒，也有不合格的粗粒甚至粗块。因此，球磨机不适宜作开路磨矿。棒磨机则不一样，棒

  荷之间存在的粗块将优先受到破碎，向上运动的棒荷像若干个格条筛一样，漏下细粒级，夹碎其间的粗粒级，因此，

  开路磨矿大都只见于两段磨矿中的第一段棒磨，将20～25mm的矿石磨碎到3mm左右，然后再用球磨机磨细。

  由于球磨机自身没控制粒度能力，只有借助磨机以外的分级机来控制粒度，磨机排矿给入分级机，合格的细

  粒级排除磨矿分级循环，不合格的粗粒或粗块返回磨矿机再次磨碎，称为闭路磨矿。因此，闭路磨矿不合格的粗粒

  不只通过磨机一次，必须一直磨到合格被分级排出为止。几乎所有的磨矿机都必须闭路磨矿，棒磨机可以开路磨矿，

  闭路磨矿时，分级机送入磨机的返砂量开始是逐渐增多，经过一段时间以后，它才趋于稳定不变。稳定的返砂

  重量叫做循环负荷。它可以用绝对值(t/h)表示，也可以用它和新给矿量的比值表示。设新给矿量为Q(t/h)，用绝对值

  表示的循环负荷(或返砂量)为S，用相对值表示的循环负荷(称为返砂比)为C

  （1）不同成因的矿石应该选用不同的磨矿流程。如，对于中等硬度的粗粒而均匀嵌布的铁矿石，可以采用一

  段磨矿流程；对于硬度高、有用矿物嵌布粒度细、解理不发育、韧性强的难磨矿石，宜采用多段磨矿流程。

  （2）矿石的泥化程度、物质组成及其中有益或有害元素的赋存状态对磨矿流程的选择也有较大的影响。当原

  矿含泥多或含较多的可镕性盐类而影响浮选过程时，需要在磨矿作业前设置预先分级，除去矿泥。矿石中的有益和

  有害元素加以类质同象状态结合在一起，则磨矿细度宜适可而止而止，进一步细磨对降低精矿中有害元素的含量作

  （3）如果要求磨矿细度—200 目占 70％～80％，或者粗磨后需进行选别，则可采用两段一闭路磨矿流程；如

  要求磨矿细度为—200 目占80％～85％以上，则可用两段全闭路磨矿流程。如果矿石为细粒不均匀嵌布，要求最终

  （4）对于有用矿物成粗细不均匀嵌布或细粒嵌布的矿石，大型选厂常常采用预选，即在粗磨作业之前或以后

  进行粗粒抛尾，因而采用阶段磨矿流程。对于有用矿物呈细粒嵌布的铁矿石，除仍可用预选抛除粗粒废石外，还可

  采用细筛再磨流程，适当放粗前段磨矿产品的粒度，粗精矿经细筛再磨之后，精矿品位可大幅度提高，同时也可提

  （5）磨矿试验资料是选择磨矿流程的重要依据。在试验室测定的有关参数进行多方面的综合比较的基础上，

  （6）建厂地区的技术、经济和交通地理条件、运输条件，磨矿介质、衬板和电能的来源及价格、磨矿设备等

  分级机的数目较少，投资较低；生产操作容易，调节简单；没有段与段之间的中间产物运输，多系列的磨矿机

  可以摆在同一水平上，因而设备的配置较简单；不会因一段磨矿机或分级机的停工而影响另一磨矿段的工作，停工

  损失小；各系列能安装较大型的设备。一段磨矿流程的缺点是；磨矿机的给矿粒度范围很宽，合理装球困难，磨

  矿效率低；一段磨矿流程中的分级溢流细度一般为—200 目占60％以下，不易得到较细的最终产物。还有，磨矿产

  两段磨矿流程的突出优点是可以在不同的磨矿段分别进行矿石的粗磨和细磨。两个磨矿段又可分别采取了不同磨

  矿条件：粗磨时，装入较大的钢球并采用较高的转速，有利于提高磨矿效率；细磨时，装入较小的钢球和采用较低

  的转速，同样能提高磨矿效率。两段磨矿流程的另一个很大的优点是适于阶段选别。在处理不均匀嵌布矿石及含有

  大密度矿物的矿石时，在磨矿循环中采用选别作业，能及时地将已单体解离的矿物分选出来，防止产生过粉碎现

  象，有利于提高选矿的质量指标；同时能减少重金属矿物在分级返砂中的聚集，能提高分级机的分级效率。

  （1）全自磨流程。一段全自磨。是将开采出来的矿石，从原矿或经过粗碎后，直接给入自磨机，利用给入矿

  石本身作为磨碎介质，一次磨到选别要求的合格粒级。两段全自磨。矿石经过第一段自磨后，再给入第二段砾磨机

  （2）半自磨流程。一段半自磨。为了强化磨碎过程，在一段自磨中添加一定量钢球介质。两段半自磨。在两

  段磨矿中，第一段采用自磨，第二段采用球磨。或者，第一段也是半自磨，第二段采用球磨。

  （3）中间自磨流程。原矿经粗碎以后，从中筛出部分粗粒级，作为自磨的磨碎介质。其余粗碎产物继续进行

  中、细碎，破碎到相当于一般球磨机的给矿粒度后，给入自磨机进行自磨。另外，根据自磨回路中有无粒度控制设

  施，或粒度控制设施的形式不同，又可将每段自磨流程分别称为开路、闭路、半闭路三种方式。

  （1）开路破碎系统（准备筛分）。优点是流程简单，设备少；缺点是不能严格保证产品粒度要求。

  （2）闭路破碎系统（检查筛分）。优点是能严格保证产品粒度小于规定尺寸；缺点是设备多，流程复杂，破碎

  复杂摆动颚式破碎机比简单摆动颚式破碎机的结构相对比较简单，少了一根动颚板的悬挂轴，动颚与连杆合为一个部件，

  没有垂直连杆，肘板也只有一块。复杂摆动颚式破碎机本身就是曲柄摇杆机构的连杆，通过滚动轴承将其悬挂在偏

  心轴上，而偏心轴又被支撑在机架的滚珠轴承上；推力板的两头分别支撑在动颚和机架后壁的滑块上。在机架后边

  与滑块之间放入调整垫片，用来调整排料口的宽度。与简单摆动式破碎机一样，动颚也用锁紧装置拉紧，防止推力

  板与机架、动颚脱开。当电动机带动皮带轮使偏心轴转动时，动颚就被带动作椭圆轨迹的复杂摆动。

  与简单摆动颚式破碎机相比，复杂摆动颚式破碎机上部水平行程较大，适合上部压碎大块物料的要求，同时，

  它的垂直行程也较大，对破碎物料附有研磨作用并促进其排料，因此它的产物粒度较细，破碎比也较大，但物料易

  粉碎。复杂摆动颚式破碎机的动颚是上下交替破碎及排矿，空转行程大约只占工作行程的1／5，而简单摆动颚式破

  碎机运转一周中，空转行程与破碎行程的时间各占一半，因此，复杂摆动颚式破碎机的破碎解决能力比简单摆动破

  另外，与简摆型相比，复摆型只有一根心轴，动颚重力及破碎力均集中在一根主轴上，主轴受力恶化，故长期

  以来复摆型多制成中小型设备，因而主轴承也能够使用传动效率高的滚动轴承。但是，随着高强度材料及大型滚柱

  轴承的出现，复摆型开始大型化，简摆型也开始滚动轴承化。美国、前苏联、日本、瑞典等国均生产了给矿口宽达

  1000～1500mm的大型复摆型颚式破碎机。我国也生产了900mm×1200mm大型复摆颚式破碎机。

  ①肘板保险装置。最常用的是采用后推力板作为破碎机的保险装置。后推力板通常用普通铸铁材料，而且通

  常在后推力板上开设若干个小孔，以降低它的断面强度；或者使用组合推力板。当破碎机进入非破碎物体时，机器

  超过正常负荷，后推力板或连接铆钉(组合推力板)立即折断或剪断，使破碎机停止工作，从而避免机器主要零、部

  件不至于损坏。但是，由于对碎矿时的破碎力大小和推力板的强度特性掌握不够，有时在机器超负荷时，这种装置

  未起保险作用，或者还没有超负荷它就折断了。看来，后推力板作为破碎机的超负荷的保险装置是不够可靠的；而

  简单摆动颚式破碎机是一个曲柄摇杆组合结构，工作部件主要由固定颚板和可动颚板组成。固定颚板固定不动，

  可动颚板在器传动机构带动下作一种简单摆动。当可动颚板靠近固定颚板时，给入两个颚板间的物料受挤压和折断

  锁紧装置是由水平拉杆和弹簧组成，水平拉杆的一端铰接于动颚下端的耳环上。当连杆驱动动颚向前摆动时，

  动颚与推力板将产生惯性力矩，当连杆回程时，由于上述惯性力矩的作用，可能连杆、推力板和动颚三者互相脱开。

  为避免产生这种现象，在拉杆的另一端用弹簧拉紧在机架的后座上，当动颚向前摆动时将弹簧压紧；当连杆回程时，

  调整装置包含多级调整和无级调整。①多级调整是采用垫片调整，在肘板与机架后壁之间放入一组厚度相同的

  垫片，利用垫片数量的增减，改变排料口的宽度。该办法能够达到多级调整，结构紧密相连，但调整时必须停机，大型

  颚式破碎机多采用此方法。②无级调整：采用楔块调整，调整时不必停机，常用于中小型颚式破碎机。

  （1）破碎机工作中听到金属的撞击声，破碎齿板抖动。产生原因：破碎腔侧板衬板和破碎齿板松弛，固定螺

  栓松动或撕裂。消除方法：停止破碎机，检查衬板固定情况，用锤子敲击侧壁上的固定楔块，然后拧紧楔块和衬板

  （2）推力板支承（滑块）中产生撞击声。产生原因：弹簧拉力不足或弹簧损坏，推力板支承滑块产生很大磨

  损或松弛，推力板头部严重磨损。消除方法：停止破碎机，调整弹簧的拉紧力或更换弹簧；更换支承滑块；更换推

  （3）连杆头产生撞击声。产生原因：偏心轴轴衬磨损。消除方法：重新刮研轴或更换新轴承。

  （4）破碎产品粒度增大。产生原因：破碎齿板下部显著磨损。消除方法：将破碎齿板调转180°；或调整排矿

  （5）剧烈的劈裂声后，动颚停止摆动，飞轮继续回转，连杆前后摇摆，拉杆弹簧松弛。产生原因：由于落入

  非破碎物体，使推力板破坏或者铆钉被剪断；由于下述原因使连杆下部破坏；工作中连杆下部安装推力板支承滑块

  的凹槽有裂缝；安装不进行适当计算的保险推力板。消除方法：停止破碎机，拧开螺帽，取下连杆弹簧，将动

  （6）紧固螺栓松弛，特别使组合机架的螺栓松弛。产生原因：振动。消除方法：全面地扭紧全部连接螺栓，

  当机架拉紧螺栓松弛时，应停止破碎机，把螺栓放在矿物油中预热到150℃后再安装上。

  （7）飞轮回转，破碎机停止工作，推力板从支承滑块中脱出。产生原因：拉杆的弹簧损坏；拉杆损坏；拉杆

  螺帽脱扣。消除方法：停止破碎机，清除破碎腔内矿石，检查损坏原因，更换损坏的零件，安装推力板。

  （8）飞轮显著地摆动，偏心轴回转减慢。产生原因：皮带轮和飞轮的键松弛或损坏。消除方法：停止破碎机，

  （9）破碎机下部出现撞击声。产生原因：拉杆缓冲弹簧的弹性消失或损坏。消除方法：更换弹簧。

  圆锥破碎机按照应用限制范围，分为粗碎、中碎和细碎3 种。粗碎圆锥破碎机又叫旋回破碎机。中碎和细碎圆锥破

  工作机构是由两个截头圆锥体——可动圆锥和固定圆锥组成。可动圆锥的主轴支承在破碎机横梁上面的悬挂

  点，并且斜插在偏心轴套内，主轴的中心线与机器的中心线°。当主轴旋转时，它的中心线以悬

  挂点为顶点画一圆锥面，其顶角约4°～6°，并且可动圆锥沿周边靠近或离开固定圆锥。

  当可动圆锥靠近固定圆锥时，处于两锥体之间的矿石就被破碎；而其对面，可动圆锥离开固定圆锥，已破碎的

  矿石靠自重作用，经排矿口排出。这种破碎机的碎矿工作是连续进行的，这一点与颚式破碎机的工作原理不同。矿

  石在旋回破碎机中，主要是受到挤压作用而破碎，但同时也受到弯曲作用而折断。

  应当指出，旋回破碎机的可动圆锥，除了由传动机构推动围绕固定圆锥的轴线转动外，还有因偏心套与主轴之

  间的摩擦力矩围绕本身轴线的自转运动，自转数约为10～15r／min，它的运动状况与陀螺相似，都是旋回运动。当

  破碎机可动圆锥的自转运动，可使破碎产品粒度更加均匀，且使可动圆锥衬板均匀磨损。

  （1）给矿口与排矿口宽度。给矿口宽度是指可动锥离开固定锥处两锥体上端的距离。

  （2）啮角。指可动锥和固定锥表面之间的夹角。啮角应满足下述关系：啮角≤两倍的摩擦角。一般取α=22°～

  （1）油泵装置产生强烈的敲击声。产生原因：油泵与电动机安装的不同心；半联轴节的销槽相对其销孔轴线

  产生很大的偏心距；联轴节的胶木销磨损。消除方法：使其轴线安装同心；把销轴堆焊出偏心，然后重抛；更换销

  （2）油泵发热（温度为40℃）。产生原因：稠油过多。消除方法：更换比较稀的油。

  （3）油泵工作，但油压不足。产生原因：吸入管堵塞；油泵的齿轮磨损；压力表不精确。消除方法：清洗油

  （4）油泵工作正常，压力表指示正常压力，但油流不出来。产生原因：回油管堵塞；回油管的坡度小；黏油

  过多；冷油过多。消除方法：清洗回油管；加大坡度；更换比较稀的油；加热油。

  （5）油的指示器中没有油或油流中断，油压下降。产生原因：油管堵塞；油的温度低；油泵工作不正常。消

  （6）冷却过滤前后的压力表的压力差大于 0.439kpa。产生原因：过滤器中的滤网堵塞。消除方法：清洗过滤

  （7）在循环油中发现很硬的掺和物。产生原因：滤网撕破；工作时油未经过过滤器。消除方法：修理或更换

  （8）流回的油减少，油箱中的油也显著减少。产生原因：油在破碎机下部漏掉；或者由于排油沟堵塞，油从

  密封圈中漏出。消除方法：停止破碎机工作，检查和消除漏油原因；调整给油量，清洗或加深排油沟。

  （9）冷却器前后的水与油的压力差太大。产生原因：水阀开得过小，冷却水不足。消除方法：开大水阀，正

  （10）冷却器前后的水与油的压力差过大。产生原因：散热器堵塞；油的温度不高于允许值。消除方法：清洗散

  （11）从冷却器出来的油温超过45℃。产生原因：没有冷却水或水不足；冷却水温度高；冷却系统堵塞。消除

  方法：给如冷却水或开大水阀，正常给水；检查水的压力，使其超过最小许用值；清洗冷却器。

  （12）回油温度超过60℃。产生原因：偏心轴套中摩擦面产生有害的摩擦。消除方法：停机运转，拆开检查偏

  （13）传动轴润滑油的回油温度超过60℃。产生原因：轴承不正常，堵塞，散热面不足或青铜套的油沟断面不

  （14）随着排油温度的升高，油路中的油压也增加。产生原因：油管或破碎机零件上的油沟堵塞。消除方法：

  （15）油箱中发现水或水中发现油。产生原因：冷却水的压力超过油的压力；冷却器中的水管局部破裂，使水

  渗入油中。消除方法：使冷却水的压力比油压低0.549kpa；检查冷却器水管联接部分是否漏水。

  （16）油被灰尘弄脏。产生原因：防尘装置未起作用。消除方法：清洗防尘及密封装置，清洗油管并重新换油。

  （17）强烈劈裂生后，可动圆锥停止转动，皮带轮继续转动。产生原因：主轴折断。消除方法：拆开破碎机，

  （18）破碎时产生强烈的敲击声。产生原因：可动圆锥衬板松弛。消除方法：校正锁紧螺帽的拧紧程度；当铸

  （19）皮带轮转动，而可动圆锥不动。产生原因：连接皮带轮与传动轴的保险销被剪断（由于掉入非破碎物体）；

  键与齿轮被损坏。消除方法：清除破碎腔内的矿石，拣出非破碎物体，安装新的保险销；拆开破碎机，更换损坏的

  工作原理：反击式破碎机工作时，转子非常快速地旋转，物料由给料口经过筛板与细粒分离，大块通过帘幕后受到锤

  头的冲击，遭到第一次破碎，并以很大的速度抛向反击板再次被破碎，然后又从反击板弹回到锤头打击区，继续重

  复以上过程。物料在锤头和反击板间的往返途中也相互碰撞。物料经过多次冲击，沿节理面破碎成小块。当物料的

  粒度小于锤头与反击板之间的间隙时，则可进入下一个破碎腔，再经过反复破碎，直至达到合格粒度时，便从机内

  转子常用的有三种形式。①整体式：转子由铸钢制成整体的，这种转子重量较大，可使破碎机工作时有足够的

  冲击力，且坚固耐用，锤头安装方便。②合成式：采用数块铸钢或钢质圆盘叠合而成的转子，这种转子制造方便，

  容易平衡。为了加大转动惯量，可在转子中灌铅。③焊接式：中小型破碎机也有采用钢板焊接的空心转子，制造方

  反击板安装在迎着转子回转方向的斜上方，反击板的最上端一定要保证与物块经受第一次冲击后的运动轨迹相