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上海一鼎重型礦山設(shè)備制造有限公司 2011-08-16 點(diǎn)擊1673次
多齒材粉碎機(jī)的粉碎能耗
1功耗計(jì)算方法的推導(dǎo)
1957年查爾斯提出一個(gè)破碎機(jī)能耗的普遍公式
dA = - C dx x a
式中dA為顆粒粒度減少dx時(shí)所消耗的能量； C， a為常數(shù)； x為顆粒粒度。
將上式積分，則
A =dD- Cdxxa= C1di-1Di
式中D為物料破碎前的平均粒度； d為物料破碎后的平均粒度。
分別把a(bǔ) = 2， a = 1， a= 0. 5代入上式，得到選礦界公認(rèn)的Rittinger， Kick Kirpichev，Bond公式。從理論上講Rittinger公式只考慮了破碎時(shí)表面積增加的能耗， Kick Kirpichev公式只考慮了破碎前的變形能， Bond公式則恰好是前兩公式的幾何平均。事實(shí)上實(shí)際的能耗應(yīng)該是表面積增加的能耗和變形能之和。入料粒度不同，各自占的比重也不同。粗碎時(shí)，由于物料體積大，變形能耗占的比重較大，而相對(duì)來(lái)說(shuō)從破碎前到破碎后由于表面積增加，所需的功耗將急劇增加。因此上述3個(gè)公式在應(yīng)用上各有不同的范圍。Rittinger公式適用于細(xì)磨， Kick Kirpichev公式適用于粗碎，而B(niǎo)ond公式則介于兩者之間。
新型雙齒輥破碎機(jī)作為一種新機(jī)型，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)公式可以采用。
如按查爾斯提出的普遍公式計(jì)算
W H = C 1 d i - 1 D i = 10m 1 d i - 1 D i（kW h/ t）
式中m為Bond功指數(shù)（ kW h/ t） ； d為占排料粒度80%以上的組成部分的粒度尺寸（ m）； D為占給料粒度80%以上的組成部分的粒度尺寸（ m）； i為常指數(shù)。
使用該公式難以確定指數(shù)i的大小。下面來(lái)推算i的取值范圍。
對(duì)元寶山露天煤礦部分巖石及煤測(cè)試得邦德功指數(shù)：煤8. 72 kW h/ t；中砂巖12 40 kW h/ t；粗砂巖17 52 kW h/ t.
1250新型雙齒輥破碎機(jī)樣機(jī)：產(chǎn)量Q = 2 100 t/ h，排料粒度d = 2 105m，給料粒度D = 5 105m.
對(duì)3種不同的物料，按公式（3）可計(jì)算出i取不同值時(shí)所耗的功率N （ N = WH Q ）。N與i的關(guān)系如1所示。由圖可見(jiàn)，當(dāng)i< 0. 45時(shí)， N將急劇增加，并且3種物料所求的功率相差懸殊，而當(dāng)i> 0. 5時(shí)，求得的功率將比實(shí)際情況偏小。因此雙齒輥破碎機(jī)可取： 0. 45< i< 0. 5.
當(dāng)i取0. 45， 0. 46， 0. 47， 0. 48， 0. 49， 0. 50時(shí)，由分別求得的功率N可以看出：當(dāng)i取0. 48且傳動(dòng)效率取0. 85時(shí)，有電機(jī)功率N = N / = 372/ 0. 85= 437. 6 kW.這一計(jì)算結(jié)果與樣機(jī)實(shí)際情況符合得很好，所以可以依此確定新型1250雙齒輥破碎機(jī)功率的計(jì)算公式為
WH= 10m1E0. 48-1A0. 48
2模擬破碎機(jī)實(shí)驗(yàn)
由于破碎機(jī)的諸多參數(shù)都是相關(guān)的，所以按相似原理制造了雙齒輥破碎機(jī)。模擬破碎機(jī)可以配兩種齒輥：四齒輥和六齒輥，齒輥中心距可以調(diào)整。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)機(jī)的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)可以確定新型雙齒輥破碎機(jī)的功率計(jì)算采用哪一種公式及公式中的系數(shù)。
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備安裝如2所示。每次破碎試驗(yàn)物料200 kg，物料構(gòu)成： D = 0 25 mm的物料40 kg； D = 25 40 mm的物料60 kg； D= 40 80 mm的物料60 kg； D> 80 mm的物料40 kg.把配制好的物料人工倒入破碎機(jī)料倉(cāng)，機(jī)下放置接料盒，起動(dòng)破碎機(jī)，調(diào)節(jié)變頻器給定速度，開(kāi)啟各測(cè)試系統(tǒng)的同時(shí)，人工迅速打開(kāi)料倉(cāng)下的閘板，開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)測(cè)試記錄轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等各參數(shù)， 1 h后停機(jī)，稱(chēng)重破碎產(chǎn)物。更換齒輥，調(diào)整雙輥中心距，進(jìn)行第二次測(cè)試，共進(jìn)行9次測(cè)試。
排料粒度直接涉及到功率的計(jì)算及實(shí)際功耗，所以測(cè)試扭矩、轉(zhuǎn)速的同時(shí)對(duì)破碎產(chǎn)物篩分稱(chēng)重，對(duì)篩分測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，可以得到各次試驗(yàn)的排料粒度分布函數(shù)及篩下累計(jì)百分率為80%時(shí)的粒度d，各次測(cè)量的參數(shù)及結(jié)果記錄在中。根據(jù)推導(dǎo)的功率計(jì)算公式（3）可以計(jì)算得到各次實(shí)驗(yàn)的計(jì)算功率： N計(jì)算= W H Q，也列于1，其中Q為生產(chǎn)能力。計(jì)算W H時(shí)，因物料配置時(shí)粒度為80 mm以下的物料占全部入料的80% ，故取排料粒度D = 8 10 4 m，邦德功指數(shù)m鐵礦石= 8. 81 kW h/ t，m石灰石= 9. 35 kW h/ t.