物料破碎是礦物及土石質(zhì)原料加工*的工藝過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是用外力(人力、機(jī)械力、電力、化學(xué)能、原子能等)施加于被破碎物料上，克服物料分子間的內(nèi) 聚力，使大塊物料分裂成若干小塊。破碎的目的是：達(dá)到合格產(chǎn)品粒度，為下道工序提供原料；使物料中有用成分解離，為選別的除雜提純創(chuàng)造條件；增加原料的比 表面積。
在工業(yè)上主要是利用機(jī)械力來(lái)破碎。機(jī)械力破碎的方法有如下幾種：壓碎、劈碎、折斷、磨碎、沖擊破碎。壓碎是將物料置于2個(gè)破碎表面之間，施加壓力后，物料 因壓應(yīng)力超過(guò)其抗壓強(qiáng)度極限而破碎。劈碎是用1個(gè)平面和1個(gè)帶有尖棱的工作表面擠壓物料時(shí)，物料將沿力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于被劈裂平面上的 拉應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)物料拉伸強(qiáng)度極限，物料的拉伸強(qiáng)度極限比抗壓強(qiáng)度極限小很多。折斷是物料受彎曲作用而破壞，被破碎的物料就是承受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支 點(diǎn)梁，當(dāng)物料內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到物料的彎曲強(qiáng)度極*，物料即被折斷。磨碎是物料與運(yùn)動(dòng)的表面之間受一定的壓力和剪切力作用后，其剪應(yīng)力達(dá)到物料的剪切強(qiáng)度 極*，物料即被磨碎。磨碎的效率低，能量消耗大。沖擊破碎是物料受沖擊力而破碎。它的破碎力是瞬時(shí)作用的，其破碎效率高，破碎比大，能量消耗少。任何1 種破碎機(jī)都不能只用某一種方法進(jìn)行破碎，一般都是由兩種或兩種以上的方法聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行破碎的，例如壓碎和折斷，沖擊和磨碎等。
物料的破碎方法主要是根據(jù)物料的物理機(jī)械性質(zhì)，被破碎物料的尺寸、形貌和所要求的破碎產(chǎn)品粒度來(lái)選擇。
物料分為堅(jiān)硬物料、中等堅(jiān)硬物料和軟物料；也可分為粘性物料和脆性物料。根據(jù)物料的物理性質(zhì)，物料的抗壓強(qiáng)度zui大，抗彎強(qiáng)度次之，抗磨強(qiáng)度再次之，抗拉強(qiáng) 度zui小。對(duì)于堅(jiān)硬物料采用壓碎、劈碎和折斷(彎曲)的破碎方法，而對(duì)粘性物料則采用壓碎和磨碎方法破碎，脆性物料和軟物料采用劈碎和沖擊破碎的方法為 宜。隨著耐磨材料質(zhì)量的提高和使用壽命的增長(zhǎng)，對(duì)于硬而脆的物料也可以采用沖擊破碎的方法。
1．3料層粉碎
合理組織破碎的原則如下：
(1)物料應(yīng)承受在料層的不同方向局部負(fù)載所形成的體積壓力；
(2)為了在晶體和晶體邊緣同時(shí)造成應(yīng)力，物料應(yīng)反復(fù)多次承受包括剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)因素在內(nèi)的組合負(fù)載；
(3)負(fù)載應(yīng)具有zui大峰值的脈沖；
(4)適應(yīng)缺陷區(qū)的強(qiáng)度和持久強(qiáng)度負(fù)載應(yīng)嚴(yán)格定量；
(5)在加載循環(huán)的間隙時(shí)間里物料可以相對(duì)移動(dòng)，相互重新排列，使合格產(chǎn)品的顆粒及時(shí)地從料層中分出來(lái)，同時(shí)還可以控制料層的密度；
(6)為了在物料表面形成起始裂紋，要使物料彼此相互研磨；
(7)壓縮及組合負(fù)載值的比例關(guān)系及加載頻率應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)及工藝技術(shù)要求來(lái)選擇。料層粉碎能很好地滿足上述破碎原則，破碎腔擠滿給料，通過(guò)向物料層施加 嚴(yán)格定量的平時(shí)破碎力，可以使物料層適當(dāng)?shù)貕簩?shí)，使物料承受的擠壓，全部顆粒都受力，物料顆粒之間相互作用，出現(xiàn)微裂紋和產(chǎn)生粉碎，從而實(shí)現(xiàn)“料層 粉碎”。料層粉碎產(chǎn)品如果給人磨機(jī)，顆粒微裂紋可使磨機(jī)給料功指數(shù)降低10％～25％，物料在磨機(jī)中易于解離和磨碎；破碎產(chǎn)品如果直接浸出，顆粒微裂紋有 助于浸出液滲入而提高粗粒級(jí)產(chǎn)品的金屬回收率。在破碎力作用下，物料在破碎腔中承受交變的擠壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。物料顆粒之間不斷改變方位，由于物 料顆粒越小，晶格缺陷越少，強(qiáng)度越大，因此強(qiáng)度大的小顆粒可破碎相鄰的強(qiáng)度小的大顆粒；在等強(qiáng)度顆粒中，那些晶格缺陷與剪切力方向重合的顆粒被破碎。這樣 物料主要沿晶格間的區(qū)域破碎而不破碎晶體本身，破碎后的物料具有zui低過(guò)粉碎，從而實(shí)現(xiàn)了物料的“選擇性破碎”，有利于多種成分物料中有用礦物解離和減少物 料中有用成分的過(guò)粉碎。
2入磨粒度
如何確定*人磨粒度，粉碎領(lǐng)域經(jīng)過(guò)幾十年的研討，提出以下幾種方法。
(1)羅蘭方法。*入磨粒度與功指數(shù)的平方根成反比。硬而難磨的礦石*入磨粒度應(yīng)小些，軟而易磨的礦石*人磨粒度可大些。入磨粒度大于*值，磨機(jī)效率會(huì)降低
(2)奧列夫斯基方法。在適宜磨礦條件下，入磨粒度降低，磨機(jī)生產(chǎn)能力提高。
(3)邦德方法。按照邦德功耗理論分別計(jì)算破碎和磨礦的能耗，得出在入磨粒度為一13 mm時(shí)，碎磨總能耗zui低。
(4)沙伐哈特金方法。選礦廠的生產(chǎn)率越高，則由入磨粒度的降低而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益越大。圖l表示破碎、磨礦成本與入磨粒度關(guān)系，在一定工況條件下，存在一 個(gè)*人磨粒度，此時(shí)破碎、磨礦成本zui低。入磨粒度大于*人磨粒度時(shí)，降低入磨粒度，破碎作業(yè)增加的成本小于磨礦作業(yè)降低的成本，碎磨總成本降低；如果 把入磨粒度降得比*人磨粒度更小，則破碎作業(yè)增加的成本大于磨礦作業(yè)降低的成本，破碎、磨礦總成本增加。經(jīng)過(guò)50多年的實(shí)踐和總結(jié)，通過(guò)破碎與磨礦的能 源消耗與利用、基建成本的差異和不同人磨粒度的磨礦成本與效益等不同方面和不同層次進(jìn)行的破碎與磨礦研究分析比較，粉碎領(lǐng)域正大力提倡“多碎少磨”的新工 藝流程，即降低破碎產(chǎn)品zui終粒度，增加細(xì)粒級(jí)在破碎產(chǎn)品中的含量從而提高磨機(jī)的處理能力，達(dá)到降低破碎、磨礦工序電耗和金屬消耗量、減少成本、增加經(jīng)濟(jì)效 益，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
縱觀粉碎領(lǐng)域，合理配置破碎、磨礦作業(yè)工藝流程，改進(jìn)現(xiàn)有破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，提高設(shè)備性能，簡(jiǎn)化和改革破碎工藝流程，已經(jīng)成為各國(guó)實(shí)現(xiàn)多碎少磨 目標(biāo)的研究課題。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的zui有效、的方法就是設(shè)計(jì)研制大破碎比、、低耗的新型破碎設(shè)備。以前由于破碎設(shè)備的局限，一般選礦廠入磨粒度為 -25mm，隨著新理論和新技術(shù)的應(yīng)用，新型破碎設(shè)備不斷出現(xiàn)，*人磨粒度越來(lái)越小，碎磨總成本不斷降低。根據(jù)目前*破碎設(shè)備可以達(dá)到的水平，在 不同工況下*人磨粒度為6—10mm。
復(fù)合圓錐破碎機(jī)的破碎腔是擠滿給料，通過(guò)向物料層施加壓力，從而實(shí)現(xiàn)“料層粉碎”和物料的“選擇性破碎”，具有破碎比大、節(jié)能、技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定、操作安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足“多碎少磨”新工藝的要求。復(fù)合圓錐破碎機(jī)已廣泛用于金屬及非金屬礦山、冶金、電子、陶瓷、涂料、耐火材料、化工、磨料磨具、建材、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的物料破碎領(lǐng)域，均取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
四川瀘沽某鐵礦。礦石含鐵品位高，特新建1條生產(chǎn)線，生產(chǎn)鐵礦石，要求7 mm以下產(chǎn)品粒級(jí)在75％以上，產(chǎn)量不低于30 t／h，產(chǎn)品作為成品出售。采用了1臺(tái)wlf1000復(fù)合圓錐破碎機(jī)，產(chǎn)品粒度90％在7 mm以下，產(chǎn)量為40 t左右，開路破碎即可達(dá)到生產(chǎn)要求，大大簡(jiǎn)化了工藝流程。
遼寧鞍山某礦業(yè)公司。破碎車間原采用四段閉路破碎生產(chǎn)工藝流程，zui終破碎產(chǎn)品粒度為一15 mm。存在的主要問(wèn)題：①破碎產(chǎn)品粒度大，一12mm含量在80％以下，難以實(shí)現(xiàn)多碎少磨的目標(biāo)。②礦石難破碎，尤其是一30mm的礦石特別難破碎。新的 破碎生產(chǎn)工藝流程采用兩段破碎，顎式破碎機(jī)后采用wlf1380復(fù)合圓錐破碎機(jī)開路破碎，破碎產(chǎn)品粒度一9 mm占80%以上，簡(jiǎn)化了破碎工藝流程，減少了土建和施工量，節(jié)省了投資成本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
河北宣化某鋼鐵公司。采用wlf1000復(fù)合圓錐破碎機(jī)圓錐破碎機(jī)破碎鋼渣，由于鋼渣中“鋼”和“渣”的顆粒強(qiáng)度不同，在選擇性破碎時(shí)鋼渣中的“渣”被破 碎，而“鋼”由于具有壓延性，在破碎力的作用下被軋扁，隨同破碎的“渣”一同排出，*的解離了鋼渣中的“鋼”和“渣”；通過(guò)磁選回收鋼粒，廢渣重新回高 爐做溶劑，使鋼渣變廢為寶。產(chǎn)品粒度一5 mm占93．3％，產(chǎn)量為13．5～15t/h。
天津某礦業(yè)公司。加工高鋁釩土燒結(jié)礦要求的產(chǎn)品粒度分為3個(gè)粒級(jí)：0～1 mm，1～3 mm，3～5 mm。經(jīng)1600攝氏度以上高溫?zé)Y(jié)而成的高鋁釩土燒結(jié)礦莫氏硬度達(dá)到9級(jí)，密度為3．6 g／mm3，質(zhì)地十分致密，國(guó)內(nèi)用對(duì)輥破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)破碎高鋁釩土燒結(jié)礦，效果很不理想，輥面和錘頭磨損太快，更換頻繁，生產(chǎn)效率很低。該礦業(yè)公司采 用wlf600復(fù)合圓錐破碎機(jī)加工高鋁釩土燒結(jié)礦，成品率(產(chǎn)品中一5 mm的顆粒)占90％，一8mm顆粒則達(dá)到100％；原來(lái)用6臺(tái)對(duì)輥破碎機(jī)構(gòu)成的閉路作業(yè)破碎篩分系統(tǒng)產(chǎn)量每小時(shí)不足6 t，而1臺(tái)wlf600復(fù)合圓錐破碎機(jī)產(chǎn)量可達(dá)14 t左右，單位功耗只有原來(lái)的40％，節(jié)能效果十分明顯。
目前“多碎少磨”已經(jīng)成為粉碎領(lǐng)域的共識(shí)，料層粉碎原理已作為實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”的重要理論依據(jù)用于新型破碎設(shè)備的設(shè)計(jì)研制中。復(fù)合圓錐破碎機(jī)是基于料層粉碎原理、能滿足“多碎少磨’’工藝要求的節(jié)能細(xì)碎設(shè)備，具有破碎比大，產(chǎn)品粒度細(xì)而均勻，單位電耗低，能破碎任何硬度的脆性物料的優(yōu)點(diǎn)，在金屬 及非金屬礦山、冶金、電子、陶瓷、涂料、耐火材料、化工、磨料磨具、建材、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的物料破碎力ⅱ工領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景，推廣使用可產(chǎn)生 巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。