6.1.4硬度
• 硬度表示材料抵抗其他物体刻划或压人 其表面的能力，也可理解为固体表面产 生局部变形所需的能量，这一能量与材
料内部化学键强度以及配位数等有关。
硬度的测定方法有刻划法、压入法、弹子回跳法及 磨蚀法等，相应有莫氏硬度（刻划法）、布氏硬度、 韦氏硬度和史氏硬度（压入法）及肖氏硬度（弹子
• 一般破碎机的粉碎比为3～30;粉磨机的粉碎
比为500～1000或更大。
6.1.2.1粉碎级数
• 几台粉碎机串联起来的粉碎过程称为多级
粉碎，串联的粉碎机台数称为粉碎级数。
在此情形下，原料粒度与最终粉碎产品的
粒度之比称为总粉碎比。
i0=i1*i2*….in=D/d(n)
即多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉
回跳法）等。
一般的无机非金属材料的硬度常用莫氏硬度来表示，材 料的莫氏硬度分为10个级别，硬度值越大意味着其硬度越高
6.1.5易碎性
• 物料粉碎的难易程度，称为易碎性。易碎 性与物料的强度、硬度、密度、结构、水 分、表面情况及形状等有关。 • 易碎性通常用易碎性系数表示，又称相对 易碎性系数。相对易碎性系数Km是指采用 同一台粉碎机械在同一物料尺寸变化条件 下，粉碎标准物料的单位电耗Eb(J/t)与粉碎 风干状态下该物料的单位电耗E(J/t)之比。
– 英国的Hiorns在假定粉 碎过程符Ritttinger定律 及粉碎产品粒度符合 RRB分布的 基础上， 设固体颗粒间的摩擦力 为k
和瞬时比表面积的差成
正比。
6.2.3粉碎极限
• 超细粉通常指颗粒直径1微米以下的微粉，
它介于宏观物体和微观粒子之间，除了兼 有宏观物体和微观粒子的一些固有性质外， 还具有自身的特殊性，如表面效应和体积 效应。主要表现在吸附、催化、扩散、烧 结等性质及一系列光、电、磁、热等特性 与宏观物体显著不同，
（或圈流）流程(图6.1(c)及(d》。该流程的特点是从粉碎
机中卸出的物料须经分级设备，粒度合格的颗粒作为产品，
不合格的粗颗粒作为循环物料重新返回粉碎机中再进行粉
碎。粗颗粒回料质量与该级破碎（或粉磨）产品质量之比
称为循环负荷率。检查筛分（或选粉设备）分选出的合格 物料质量与进该设备的合格物料总质量之比称为筛分效率 （或选粉效率）。
6.1.2.2粉碎流程
• 凡是从破碎机卸出的物料全部作为产品，
不带分级设备的粉碎流程称为开路（或开 流）流程(图6.1(a)及(b))，其优点是简单、
设备少、扬尘点也少，缺点是要求粉碎产
品粒度较小时，粉碎效率较低,产品中会存 在部分粒度不合格的粗颗粒物料。
• 带有分级设备的（如检查筛分、选粉机等）流程称为闭路
粉体的机械设备
一、基本概念 二、粉碎功耗理论 三、粉碎方法和粉碎设备分类
6.1基本概念
• 6.1.1 粉碎与粉碎比
• 6.1.2 粉碎级数和粉碎流程
• 6.1.3 强度
• 6.1.4 硬度 • 6.1.5 易碎性
6.1.1.1粉碎
固体物料在外力作用下，克服 内聚力，从而使颗粒的尺寸减小、 表面积增加的过程称为粉碎。 物料经破碎后特别是粉磨后，其 粒度减小，表面积增大，有利于提 高物理作用的效果和化学反应速度， 提高固体物料混合的均化效果，为 烘干、运输、混合、储存等操作创 造条件。
碎比之乘积
例6.1
在水泥生产中，石灰石的二级破碎，常 用、一级PEF600×900，最大进料粒度 480 mm，出料粒度75～200 mm，二级 直径1250×1000反击式破碎机，最大进 料粒度100 mm，出料粒度小于20 mm， 求i1、i2、i总。 解：i总一480/20=24 il=480/100=4.8 i2=100/20=5
• 材料结构非常均匀、没有缺陷时的强度称 为理想强度。此时原子或分子间的结合力 是相当大的。原子或分子间作用力与它们 之间距离的关系见图6.2。
6.1.3.2实际强度
当材料有一长轴长度为2a的椭圆形缺陷裂 缝，由Griffth理论可得实际断裂的强度为 • 由上式可知颗粒强度与颗粒内原生裂纹长 度的平方根成反比。 • 每次破碎总是较长的原生裂纹扩展，而剩 下是短的。所以随着破碎次数增多，即颗 粒粒度减小，颗粒内的原生裂缎长度减小， 随着粒度的减小，颗粒实际强度就会增加。
6.2粉碎功耗理论
• 6.2.1 经典粉碎功耗理论
• 6.2.2新近粉碎功耗理论
经典粉碎功耗理论
•
Lewis公式
• Ritttinger定律——表面积 学说
• Kick定律——体积学说
•
Hale Waihona Puke Bond定律——裂纹学说新近粉碎功耗理论
• 田中达夫粉碎定律
– 比表面积增量对功耗增 量的比与极限比表面积
• Hiorns公式
6.1.3强度
• 材料的强度是指其对外力的抵抗能力，通常以材
料破坏时单位面积上所受的力来表示。 • 按受力破坏的方式不同，可分为压缩强度、拉伸
强度、扭曲强度、弯曲强度和剪切强度等。
6.1.3.1理想强度
• 原子或分子间的引力源于原子或分子间的 化学键如共价键、金属键、离子键等，原 子或分子间的斥力为原子核间的排斥力。 引力和斥力的作用使原子或分子处于平衡 位置，理想强度就是破坏这一平衡所需要 的能量，即
• 水泥工业中，一般选用中等易碎性的回转窑 水泥熟料作为标准物料，取易碎性系数为1。 物料的易碎性系数越大，越易粉碎。同一台 粉碎机械的在粉碎不同物料时的生产能力与 物料的易碎性系数有如下关系：
国家标准GB9964 - 88《水泥原料易磨性试验方法》规定 了球磨机易磨性的试验方法。 该法原理：物料经规定的球磨机研磨至平衡状态后，以磨 机每转生成的成品量计算粉磨功指 数Wi(Bond粉碎功指数)。所得的W．值越小，则物料的易 碎性越好；反之亦然
因处理物料的尺寸大小不同，可大致上将粉 碎分为破碎和粉磨两类处理过程
6.1.1.3粉碎比
• 若物料破碎前的平均粒度为D，粉碎后的平
均粒度为d，则D/d被称为平均粉碎比，或
称为破碎比、粉碎度。用i表示平均粉碎比，
则有数学表达式
i=D/d
• 破碎机的平均粉碎比一般都小于公称粉碎
比，前者约为后者的70%～90%。 • 粉碎比是衡量物料粉碎前后粒度变化程度 的一个指标，也是粉碎设备性能的评价指 标之一。