【摘 要】
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随着我国矿山生态文明的建设,要求企业进行绿色发展及产业转型。然而,在金属矿山的铁矿石破碎各流程中,存在着能耗巨大的问题,严重阻碍了矿山的转型升级。通过对不同工况下的磁铁矿石试件,进行落锤冲击破碎试验,系统地研究了矿石的耗能规律及破坏机理,主要研究成果如下:1)当层理结构面矿石的倾角为60°时,其实际破坏角与Coulomb准则剪切角基本重合,矿石呈沿层理面的剪切滑移破坏,动态强度最小、吸收能最低;在
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随着我国矿山生态文明的建设,要求企业进行绿色发展及产业转型。然而,在金属矿山的铁矿石破碎各流程中,存在着能耗巨大的问题,严重阻碍了矿山的转型升级。通过对不同工况下的磁铁矿石试件,进行落锤冲击破碎试验,系统地研究了矿石的耗能规律及破坏机理,主要研究成果如下:1)当层理结构面矿石的倾角为60°时,其实际破坏角与Coulomb准则剪切角基本重合,矿石呈沿层理面的剪切滑移破坏,动态强度最小、吸收能最低;在其他角度时,矿石呈劈裂与剪切滑移的混合破坏模式,强度较大、吸收能较高。2)在总输入能不变时,与单级破碎相比,经多级破碎处理的矿石,其能量利用率较高、破碎程度较重;且在多级破碎中,依次采用“高→中→低”方式,可有效提高矿石的能量利用率,实现较高的破碎效果。3)由波动力学可知,矿石自由面处的应力波经叠加碰撞后产生了轴向裂纹,矿石端部的弹性应变能释放产生了环形裂纹;在两自由面相交处破坏程度较高;拉伸波使矿石自由面处发生层裂破坏。建立了矿石的冲击破坏模型。4)随微波加热总功或层理倾角的提高,矿石由沿晶裂纹为主、穿晶裂纹为辅的脆性断裂,逐渐向既有穿晶断裂、又有层状撕裂的韧性破坏转变,耗能方式逐渐升高、破碎程度加深。基于磁铁矿石的冲击破碎试验,系统地研究了磁铁矿石动态强度、破坏过程、能量耗散、块度分布的变化规律,及宏观、微观破坏机理,对磁铁矿石破碎工序中的能耗控制具有一定参考价值。图72幅;表11个;参85篇。
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