多齿材粉碎机的粉碎能耗

1功耗计算方法的推导

　　1957年查尔斯提出一个破碎机能耗的普遍公式

　　dA = - C dx x a

　　式中dA为颗粒粒度减少dx时所消耗的能量； C， a为常数； x为颗粒粒度。

　　将上式积分，则

　　A =dD- Cdxxa= C1di-1Di

　　式中D为物料破碎前的平均粒度； d为物料破碎后的平均粒度。

　　分别把a = 2， a = 1， a= 0. 5代入上式，得到选矿界公认的Rittinger， Kick Kirpichev，Bond公式。从理论上讲Rittinger公式只考虑了破碎时表面积增加的能耗， Kick Kirpichev公式只考虑了破碎前的变形能， Bond公式则恰好是前两公式的几何平均。事实上实际的能耗应该是表面积增加的能耗和变形能之和。入料粒度不同，各自占的比重也不同。粗碎时，由于物料体积大，变形能耗占的比重较大，而相对来说从破碎前到破碎后由于表面积增加，所需的功耗将急剧增加。因此上述3个公式在应用上各有不同的范围。Rittinger公式适用于细磨， Kick Kirpichev公式适用于粗碎，而Bond公式则介于两者之间。

　　新型双齿辊破碎机作为一种新机型，没有经验公式可以采用。

　　如按查尔斯提出的普遍公式计算

　　W H = C 1 d i - 1 D i = 10m 1 d i - 1 D i（kW h/ t）

　　式中m为Bond功指数（ kW h/ t） ； d为占排料粒度80%以上的组成部分的粒度尺寸（ m）； D为占给料粒度80%以上的组成部分的粒度尺寸（ m）； i为常指数。

　　使用该公式难以确定指数i的大小。下面来推算i的取值范围。

　　对元宝山露天煤矿部分岩石及煤测试得邦德功指数：煤8. 72 kW h/ t；中砂岩12 40 kW h/ t；粗砂岩17 52 kW h/ t.

　　1250新型双齿辊破碎机样机：产量Q = 2 100 t/ h，排料粒度d = 2 105m，给料粒度D = 5 105m.

　　对3种不同的物料，按公式（3）可计算出i取不同值时所耗的功率N （ N = WH Q ）。N与i的关系如1所示。由图可见，当i< 0. 45时， N将急剧增加，并且3种物料所求的功率相差悬殊，而当i> 0. 5时，求得的功率将比实际情况偏小。因此双齿辊破碎机可取： 0. 45< i< 0. 5.

　　当i取0. 45， 0. 46， 0. 47， 0. 48， 0. 49， 0. 50时，由分别求得的功率N可以看出：当i取0. 48且传动效率取0. 85时，有电机功率N = N / = 372/ 0. 85= 437. 6 kW.这一计算结果与样机实际情况符合得很好，所以可以依此确定新型1250双齿辊破碎机功率的计算公式为

　　WH= 10m1E0. 48-1A0. 48

　　2模拟破碎机实验

　　由于破碎机的诸多参数都是相关的，所以按相似原理制造了双齿辊破碎机。模拟破碎机可以配两种齿辊：四齿辊和六齿辊，齿辊中心距可以调整。通过该实验机的台架实验可以确定新型双齿辊破碎机的功率计算采用哪一种公式及公式中的系数。

　　实验系统设备安装如2所示。每次破碎试验物料200 kg，物料构成： 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机料仓，机下放置接料盒，起动破碎机，调节变频器给定速度，开启各测试系统的同时，人工迅速打开料仓下的闸板，开始计时，同时测试记录转速、功率、扭矩等各参数， 1 h后停机，称重破碎产物。更换齿辊，调整双辊中心距，进行第二次测试，共进行9次测试。

　　排料粒度直接涉及到功率的计算及实际功耗，所以测试扭矩、转速的同时对破碎产物筛分称重，对筛分测试数据进行曲线拟合，可以得到各次试验的排料粒度分布函数及筛下累计百分率为80%时的粒度d，各次测量的参数及结果记录在中。根据推导的功率计算公式（3）可以计算得到各次实验的计算功率： N计算= W H Q，也列于1，其中Q为生产能力。计算W H时，因物料配置时粒度为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，邦德功指数m铁矿石= 8. 81 kW h/ t，m石灰石= 9. 35 kW h/ t.