影响破碎机生产率的因素

破碎机的生产率与许多因素有关，但主要的有：矿石的物理机械性质、破碎机的工艺参数和操作条件等三方面。现综述如下。

1.矿石的硬度

矿石的硬度是以矿石的抗压强度或普氏硬度系数来表示的 (抗压强度除以100称为普氏硬度系数），在选矿工艺过程中，以此为依据将矿石分为三个硬度等级，如表1所示。

表 1 选矿过程中常用的硬度等级

矿石硬度等级	普氏硬度系数（f)	矿石抗压强度 （kg/cm²）	矿石举例
硬	16~20	1600~2000	硬花岗岩，玄武岩，含铁石英岩
中硬	8~16	800~1600	硫化矿，铁矿，硬质岩层
软	<8	<800	石灰岩，泥灰岩，页岩

显然，矿石愈硬，其抗压强度愈大，则愈难破碎，生产率就低。反之，则生产率高。

2.物料的湿度

物料的湿度本身对破碎影响不大，但是，当物料中含泥量或粉矿量多时，细粒物料将因湿度增加而结团或粘在粗粒物料上，从而增加了粘性，降低了排矿速度，使生产率下降。严重时，甚至会造成排矿口的阻塞，影响生产正常进行。

3.矿石的比重

矿石的比重与破碎机的生产率成正比，同一台破碎机，在处 理比重不同的矿石时，其生产率必然不同，在破碎比重大的矿石时，其生产率髙，反之，生产率就低。

4.矿石的解理

矿石的解理发达程度也直接影响破碎机的生产率，由于矿石在破碎时，容易沿着解理面破裂，因此破碎解理发达的矿石，破碎机的生产率一定比破碎结构致密的矿石高得多。

5.破碎物料的粒度组成

破碎物料中粗粒（大于排矿口尺寸）的含量较高以及给矿最大块与给矿口宽度的比值大时，破碎机需要实现的破碎比大，所以生产率降低。反之，细粒（接近或小于排矿口尺寸）含量较多以及给矿最大块与给矿口宽度的比值小时，则要实现的破碎比小，故其生产率髙。

6.破碎机的啮角

颚式破碎机与圆锥破碎机以其两个破碎工作面之间（两工作面最接近时）的夹角称为啮角；对辊破碎机则以矿块与辊子的接触点引出的两条切线的夹角称为啮角。各种破碎机的啮角如图1所示。

破碎机的啮角是决定破碎机能否顺利破碎矿石的重要条件， 啮角愈小，排矿口愈大，破碎比就愈小，矿石容易通过，生产率也就大。反之，啮角愈大，排矿口愈小，破碎比愈大，矿石难以通过，故生产率也就小。如果啮角过大，破碎矿石时，将使矿石 向上跳动而不能破碎，甚至会发生安全事故。如果啮角太小，则破碎比太小难以满足工艺过程的要求。所以破碎机的啮角应该适当。破碎机的最大（极限）啮角由破碎物料与破碎工作面之间的 摩擦系数决定，可以用力的分析法求出。

如图1所示，当矿块被动颚以P的压力压在固定颚板上，则固定颚板的反作用压力为P₁。P和P₁除对矿石有破碎作用外，还在矿块与两颚板接触点上引起摩擦力fP和fP1,P力可以分解为水平分力（即破碎矿石的力）和垂直分力（即使矿石向上跳动之力），此垂直分力为Psina。fP也可以分解为水平分力 (即破碎矿石的力）和垂直分力（使矿石向下之力），此垂直分力为fpcosa。而P1的大小为P^cosa和fp^sina两分力之和（因P1为此两分力的反作用力）因而P₁所产生的摩擦力为：f(P^cosа+ fp^sina)。要使矿石在破碎腔中不致向上跳动，必须：

经整理并消去压力P，

由上可知：颚式破碎机的啮角应小于矿石对颚板面的摩擦角的两倍，否则矿块就会在破碎腔中跳动而不能被破碎机破碎。对辊破碎机的啮角，也可以用力的分析方法求出，如图1所示。当一个辊子以P的压力作用在矿块上，则另一个辊子在相应的地方，也以P的反作用压力作用在矿块上，此压力P除对矿石有破碎作用外，还在矿块与辊子的接触点引起摩擦力fP。P力和fP力都可以分解为水平分力及垂直分力。P力分解的垂直分力为Psina/2，其作用是使矿石向上跳动的。fP力分解的垂直分力为fPcosa/2，其作用是使矿石向下的。要使矿块在两个辊子之间被破碎而不致向上跳动，则

由上可知，对辊破碎机的啮角，也应小于矿石对辊面的摩擦角的两倍，否则矿块也将会在两个辊子间向上跳动而不能被破碎。

其它各种破碎机的啮角都处在上述两种破碎机啮角形式之，因此极限啮角都应小于二倍摩擦角。所以，此结论适用于各种破碎机。

矿石对钢板的摩擦角一般为17°，所以啮角不应大于34°。在实际生产过程中，啮角远远小于此极限值。各种破碎机啮角的大小如表2所示。

表 2 各种破碎机的工作啮角

破碎机名称	颚式	旋回	圆锥	对辊
工作啮角（°）	15~25	21~23	18左右	<33

7.破碎机的转数

颚式破碎机偏心轴和圆锥破碎机偏心轴套的转数，对生产率 的影响较大，各种破碎机的转数都应该在一定范围内，否则转数过髙和过低都会降低生产率。

以颚式破碎机为例，它的工作过程是由工作行程及空回行程所组成。在空回行程时间中，应当充分保证已破碎的矿石能够排出。如果动颚的摆动次数很大时，即偏心轴的转速很快时，则已破碎的矿石，来不及在空回行程时间内从破碎腔中排出，从而再次受到破碎，引起过粉碎现象，同时也降低了生产率。如果动颚的摆动次数很少，即偏心轴的转速太慢，则空回行程时间长，破碎机生产率不高。同样道理，其他型式破碎机的转数也必须适当。在允许范围内增加转数，破碎机的生产率也随之增加。反之，降低转数，生产率也随之降低。

颚式破碎机和旋回破碎机的适当转数n与动颚和动锥的行程e的平方根成反比，即：

中细碎圆锥破碎机的适当转数n，则与破碎腔平行带长度L的平方根或动锥底部直径D的平方根成反比。即:

8.破碎机的排矿口

破碎机排矿口的大小与破碎机的啮角及破碎比有直接关系。 在允许的范围内，适当地增大排矿口，则啮角及破碎比减小，生产率提高。反之，缩小排矿口，则啮角和破碎比增大，生产率减小，生产率随排矿口的变化而变化，各种破碎机都是如此。同一台破碎机的生产率随排矿口的增大而提髙。

为了充分发挥破碎机的生产能力，应当正确掌握破碎机的操作条件，力求给矿均勻，并使破碎机在大破碎比，高负荷系数的情况下工作。所谓负荷系数就是破碎机实际生产能力与计算所能达到的生产能力之比的百分数。负荷系数的大小，是破碎机潜力是否充分发挥的重要标志。