編號：CYYJ02313
篇名：微波照射后磁鐵礦石動力學性能及破碎特征研究
作者：劉志義 甘德清 甘澤
關鍵詞： 巖石力學 磁鐵礦石 微波 動力學性能 破碎特征 分離式Hopkinson 壓桿(SHPB)
機構： 華北理工大學礦業(yè)工程學院 河北省礦業(yè)開發(fā)與安全工程實驗室
摘要： 以改善礦石破碎效率和能耗為目的,采用微波照射與霍普金森壓桿(SHPB)相結合的試驗方法,開展不同微波參數(shù)照射前、后磁鐵礦石動力學性能及破碎特征研究,對比分析其宏觀力學性能與微觀結構特征,揭示微波弱化磁鐵礦石力學性能的作用機制。結果表明:微波照射功率比照射時間對磁鐵礦石的動力學性能的影響更為顯著,只有當功率達到一定程度時,照射時間的影響才逐漸顯著;隨著照射功率的逐漸增大,磁鐵礦石試樣內部結構的損傷經(jīng)歷原有裂紋擴展、沿晶破裂及沿晶破裂伴隨穿晶破裂3個階段;應力﹣應變曲線彈性階段的斜率逐漸變小,歷時變短,屈服變形階段逐漸變長,峰后階段分別呈應變回彈、應力跌落及峰后塑性3種現(xiàn)象;微波對試樣的P波波速和強度的弱化影響逐步顯著;磁鐵礦石試樣經(jīng)歷拉伸破壞和拉伸剪切破壞2個階段。分析認為微波對磁鐵礦石力學性能的弱化主要是因為礦石中不同礦物晶粒對微波的敏感性不同而出現(xiàn)差異膨脹形成溫度應力,最終導致試樣內部發(fā)生沿晶體邊界發(fā)生拉裂或晶體自身沿其內部缺陷發(fā)生破裂。因此,在利用微波輔助破巖時,需根據(jù)巖石的礦物組成、各礦物的升溫特性及破碎塊度要求設計微波加熱參數(shù),以提高微波輔助沖擊破巖的能量利用率和破巖效率。
