、粉碎理论是研究什么问题?各学说的内容及适用范围是什么?
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发布时间：2022-04-24 14:29
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时间：2023-10-16 11:05
摘要1，粉碎理论主要是研究物料的粉碎机理以及在粉碎过程中的能量消耗问题。咨询记录 · 回答于2021-10-06、粉碎理论是研究什么问题?各学说的内容及适用范围是什么?1，粉碎理论主要是研究物料的粉碎机理以及在粉碎过程中的能量消耗问题。1 表面积假说这是雷廷智于1867年提出来的，又称雷廷智假说。表面积假说认为：粉碎物料所消耗的能量与粉碎过程中新增加的表面积成正比。这一假说的物理基础是认为组成任何纯粹脆性的晶体物质质点之间，具有恒定的分子吸引力。因此，粉碎所消耗的能量与用来拆开分子间的引力、产生新的表面积所需要的能量有一定关系。按照上述假说所推导得出的单位产品能量消耗的普遍式如下：W= C1dm-1Dm (1.1)式中：W——粉碎单位物料的粉碎功，J/kg；C——与物料性质、形状、密度有关的系数；dm——粉碎后产品的调和平均直径，m；Dm——粉碎前物料的调和平均直径，m；由于Dm=idm，所以式(1.1)又可写成:W=Ci-1Dm (1.2)式中：i——粉碎比。由式(1.2)可知，当被粉碎物料的调和平均直径Dm一定时，粉碎功与i-1之值成正比；若被粉碎物料的调和平均直径不同而粉碎比相同时，则粉碎功与被粉碎物料的调和平均直径成反比。实践也证明，当粉碎比一定时，被粉碎物料的粒径愈小，粉碎所消耗的能量愈大。表面积假说主要是从粉碎物料新生成表面积的多少来推导能量消耗量的，它忽略了被粉碎物料的内部结构及物理机械性质，因此它对于粉碎比大、新生表面积多的物料的粉磨过程比较适用。2 体积假说这是基克于1885年提出来的，又称基克假说。体积假说认为：在相同技术条件下，将几何形状相似的同类物料粉碎成几何形状也相似的产品时，粉碎消耗的能量与被粉碎物料的体积或质量成正比。根据物体受外力而引起变形的结果来看，当物体受外力后必然在内部引起应力。随着外力的增加，物体的应力及变形亦随之加大，当应力达到物料的强度极限时，则外力稍微增加即可使物料破坏。对于脆性岩石而言，物料所受外力与形变符合直线关系。体积假说的普遍式如下：A=σ2V2E (1.3)式中：A——粉碎体积为V的物料所需的能量，J；σ——物料形变时所产生的应力，Pa；V——形变物料的体积，m3；E——物体弹性模量，Pa。根据粉碎功与被粉碎物料质量成比例的关系，又可以推导出另一表达式：W=KlgDmdm (1.4)式中：W——物料的粉碎功，J/kg；Dm——粉碎前物料的几何平均直径，m；dm——粉碎后产品的几何平均直径，m；K——与物料性质、强度等有关的系数。体积假说只是考虑物料变形所消耗的能量，它只能近似地计算粗碎和中碎时能量消耗。应当指出的是：前述的两个假说的出发点是不同的，而且是把被粉碎的物料放在“理想”条件下研究的，忽略了很多相关的因素。因此，只靠理论计算来确定粉碎功是不可靠的，必须广泛地利用一些实验资料。3 裂纹理论这是邦德于1952年提出来的，又称邦德理论。邦德理论的内容是：粉碎物料所消耗的能量与新产生的颗粒直径或边长的平方根成反比。其基本公式如下：W=100Wldm-100WlDm (1.5)式中：W——粉碎单位物料所需的功，kW·h／t；Dm——粉碎前物料尺寸，用80％通过筛孔的孔径表示,mm；dm——粉碎后产品尺寸，用80％通过筛孔的孔径表示，mm；Wl——邦德工作指数。邦德工作指数表示1t物料从理论上无限大的粒度粉磨到80％通过100μm方孔筛所需的kW·h数。因此，用式(1.5)计算粉磨功耗时，应进行单位换算，乘以1.103。邦德认为物料被粉碎的实质是：物料一定要在压力下产生变形，积累了一定的能量之后产生裂纹，最后才能粉碎。所以，粉碎所需之功与裂纹的长度成正比，裂纹长度又与粉碎颗粒尺寸的平方根成反比。表面积假说的出发点只考虑生成新表面积的多少，而对其他条件完全忽略。体积假说只是考虑物料变形所消耗的能量，而完全没有考虑生成新表面积。表面积假说和体积假说，都只能适用于一定范围。在破碎和粉磨的中间情况时，两者都不能给出准确的结果。裂纹理论是介于二者之间，能在比较广泛的粒度范围内适用，既适用破碎作业，也适用于粉磨作业。邦德工作指数Wl值是通过试验得出来的，因此它更切合实际地解释了物料破坏的实质，而且与实际结果也比较符合。
