反击式破碎机层压破碎过程试验

为了利用反击式破碎机操作模型对反击式破碎机破碎产品粒度进行数值仿真分析，必须对破碎腔各破碎层选择函数模型和破碎函数模型进行深入探讨。本文中采用国产RMTl50B岩石力学试验机对散体物料层压破碎过程进行试验研究，建立各破碎层选择函数和破碎函数与破碎机工作参数和结构参数之间的关系模型，为对反击式破碎机破碎产品粒度仿真优化奠定了基础。

层压破碎试验原理

在石子压碎仪中装满松散的散体物料，层压破碎试验前的散体物料高度为h，对石子施加破碎压力F，压杆进给压缩量s，石子压碎仪内岩石散体物料发生层压破碎，对层压破碎的破碎产品进行筛分分析，得到一系列破碎产品粒度分布试验数据，对试验数据进行数学统计回归分析，建立层压破碎过程选择函数和破碎函数与进给压缩比和粒度分布系数的关系模型。

粒度分布系数是描述散体物料在层压破碎前粒度分布均匀性对选择函数产生影响的指数。因此，层压破碎试验考虑了破碎过程中细粒散体物料对粗粒散体物料的破碎保护作用。以反击破碎机为研究对象，详细探讨基于层压破碎原理的反击式破碎机层压破碎过程试验原理，破碎壁和轧壁对反击破碎机破碎腔各破碎分层内散体物料的层压破碎过程可看作破碎壁和轧臼壁对圆柱形容器内岩石散体物料的层压破碎过程，因此可利用对石子压碎仪内岩石散体物料的层压破碎试验来模拟反击式破碎机破碎腔内各破碎层岩石散体物料的层压破碎过程。

假设反击破碎机的破碎壁和轧臼壁对破碎腔各破碎层的散体物料的层压破碎过程的挤压进给压缩量，则在对石子压碎仪内散体物料进行层压破碎试验时，可使石子压碎仪压柱在每次破碎试验中分别进给料机，从而利用石子压碎仪内的一系列层压破碎试验模拟反击破碎机整个破碎腔对散体物料的层压破碎过程。散体物料层压破碎过程选择函数与破碎腔各破碎层进给压缩量和破碎前粒度分布系数密切相关，是关于各迸给压缩量和粒度分布系数的函数，而破碎函数由初始粒度和进给压缩量决定，式中墨为第f破碎层压缩量，鬼为第f层散体物料层压破碎前的料层高度，仉为第f层散体物料粒度分布系数，Z为初始粒度分布。此外，破碎腔各破碎层压缩量的大小由破碎机工作参数和结构参数决定，因此建立选择函数和破碎函数的关系模型可以进一步得到选择函数和破碎函数与破碎机工作参数和结构参数的关系模型，从而为深入探讨反击破碎机性能与破碎机工作参数和结构参数关系奠定了基础。

因此，建立反击破碎机破碎腔各破碎层选择函数和破碎函数模型，就是必须建立选择函数和破碎函数与破碎腔各破碎层进给压缩量量、散体物料破碎前高度、破碎前初始粒度和破碎前散体物料粒度分布系数之间的关系模型。

选择函数和破碎函数试验

选择函数模型是关于破碎腔各破碎层进给压缩量和相应散体物料粒度分布系数的函数。当散体物料层压破碎过程中粉末状破碎产品所占比例较大，在破碎工作中粉末状散体物料对粗颗粒散体物料形成保护时，必须充分考虑粒度分布系数对选择函数的影响。破碎函是描述反击破碎机各破碎层散体物料层压破碎产品粒度分布情况的数学模型，是关于进给压缩比的函数。试验以石灰石为研究对象，其试验过程步骤如下所述。

(1)取适量石灰石散体物料装入石子压碎仪，对石子压碎仪内散体物料进行夯实，用压柱对石子压碎仪内散体物料进行齐整，使散体物料顶面尽量平整。

(2)装有石灰石散体物料的石子压碎仪放到RMT。150B岩石力学试验系统上，准备进行层压破碎试验。

(3)通过RMT．150B岩石力学试验系统的微机控制系统，根据挤进给压缩比确定试验进行压缩量，对石子压碎仪内散体物料进行层压破碎试验。

(4)利用新石子标准筛和电子称对层压破碎后散体物料进行筛分分析，得到层压破碎筛下粒度分布数据和相应曲线。

(5)把筛分后的散体物料混合均匀并装回石子压碎仪中，夯实散体物料并使其高度为上次挤压破碎末时的高度。

(6)改变进给压缩比对步骤(5)中散体物料进行层压破碎试验，记录试验数据并对破碎产品进行筛分分析。

(7)重复试验步骤(1)～(6)若干次，得到相应试验结果。

(8)对以上试验数据进行统计回归分析，得到层压破碎过程选择函数模型和破碎函数模型。

试验数据统计回归分析

对得到的试验数据进行统计回归分析，考虑粒度分布系数对层压破碎选择过程的影响，可以建立选择函数模型和破碎函数模型。基于查默斯理工大学提出的选择函数模型和破碎函数模型H，对试验数据进行拟合，得到选择函数模型和破碎函数模型。粒度分布系数计算方法，式中仃为粒度分布系数，为粒级f的散体物料所占百分比，4为粒级f散体物料的平均粒度，d为各粒级平均粒度，以为粒级数。粒度分布系数仃可有效地描述各粒级散体物料的分布情况，当各粒级分布不均匀时，粒度分布系数仃值变大，相应选择函数减小。反之，当各粒级分布趋向均匀时，粒度分布系数仃值变小，相应选择函数变大。因此，粒度分布系数可以有效地描述粒度分布不均匀所带来对选择函数的影响。基于选择函数模型和破碎函数模型，利用Matlab数值仿真工具对其进行数值仿真模拟，可得到选择函数和破碎函数。