首頁 > 新聞中心 > 礦塊在破碎過程中的受壓原理分析
發(fā)布時(shí)間:
從廣義上講就是減小礦石粒度的過程,也就是礦物逐步單體解離的過程,破碎的實(shí)質(zhì)就是對(duì)礦石施加外力,克服礦石的內(nèi)聚力。今天我們一起來了解分析礦塊在破碎過程中的受壓原理。
對(duì)于固體內(nèi)的一個(gè)平面,組成固體的各粒子間靠化學(xué)鍵或分子相互作用力聯(lián)接,假設(shè)固體受到一個(gè)外力P的作用,該力的垂直分力施加到A粒子上,A粒子就離開振動(dòng)的平衡位置,此時(shí)與A相鄰的B、C粒子受到A粒子的作用,之間的距離增加,彈簧被拉長(zhǎng),兩粒子之間出現(xiàn)拉力。而A、E粒子之間的距離縮短彈簧被壓縮,兩粒子之間出現(xiàn)斥力。當(dāng)力P達(dá)到一定值時(shí),其產(chǎn)生的垂直分應(yīng)力將向下一層一層地傳遞,外力P的水平分離則使B、C產(chǎn)生側(cè)向滑移。
礦塊在外力作用下,由于力在礦塊內(nèi)部的傳遞,導(dǎo)致內(nèi)部化學(xué)鍵的伸長(zhǎng)或縮短,因此礦塊從宏觀上看將發(fā)生變形。通常彈性礦塊的斷裂應(yīng)力值較高而斷裂應(yīng)變量極小,意味著斷裂前洗手很小的能量,而塑性礦塊斷裂之前吸收的能量則比彈性礦塊高得多。
由前面的分析可知,當(dāng)作用于礦塊上的外力足夠大時(shí)數(shù)量巨大的化學(xué)鍵斷裂,宏觀上表現(xiàn)為礦塊中滋生出微裂紋。另一方面,礦塊本身也存在晶格缺陷,內(nèi)部村在著許多細(xì)小的微裂紋,外力P的作用同時(shí)也將使這些微裂紋擴(kuò)展,礦塊中儲(chǔ)存的較高的應(yīng)變能迅速轉(zhuǎn)化為裂紋擴(kuò)展所需的功。當(dāng)材料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí),裂紋將擴(kuò)展,隨著裂紋長(zhǎng)度的不斷增加盈利集中將更明顯,更終導(dǎo)致礦塊的破裂。
1、形變和新生表面的形成:當(dāng)壓力足夠大時(shí),作用在礦塊上的應(yīng)力超過了礦塊的屈服極限,礦塊中產(chǎn)生大量的裂紋,當(dāng)裂紋的寬度足夠大時(shí),即使外力消失,裂紋也不會(huì)恢復(fù),這種大而寬的裂紋就是所謂的新生表面,此時(shí)破碎物料所受的壓力將有一部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)鍵的斷裂能,即新生表面的表面自由能,也有一部分轉(zhuǎn)化為裂紋附近的塑性變形能等。
2、微裂紋的愈合和彈性變形:事實(shí)上微裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展是處在一個(gè)動(dòng)態(tài)過程中,在受壓較小的情況下,微裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展相對(duì)較少,而微裂紋的愈合相對(duì)較多,當(dāng)系統(tǒng)位能下降的數(shù)值不足以產(chǎn)生新生表面積時(shí),微裂紋將自動(dòng)愈合,下降的系統(tǒng)位能將轉(zhuǎn)化為彈性變性能。