高电压脉冲放电破碎磁铁石英岩矿物机理研究与设备研制

论文摘要

目前磁铁石英岩矿石的粉碎主要依靠机械能冲击、剪切和研磨使矿石碎裂、剥蚀达到矿物单体解离的目的,该方法存在着解离度不够高的缺点,不能够充足地利用能源。高电压脉冲破碎技术破碎矿石是在矿物晶粒界面形成放电通道,并产生等离子爆炸,形成冲击波和破坏力场使矿石破碎。电脉冲破碎是最理想的沿晶破裂方式,不仅可使矿石破碎,而且在矿石内部矿物界面上产生扩展裂纹和裂缝,能够在一定程度上改善矿物解离特性。本文为深入研究高电压脉冲破碎磁铁石英岩矿石电介质机理,包括等离子通道产生、发展机制及其时空特性等,利用自编软件、设定放电参数后对等离子通道产生发展过程进行仿真模拟,并与实际高压脉冲破碎磁铁石英岩电介质材料进行对比;进而研制高电压脉冲放电破碎磁铁石英岩矿物设备,主要包括:设计研制直流充电电源,使其输出+60KV和-60KV的直流电;设计研制10级全电感隔离型开放Marx发生器,其输出电压400KV～600KV,输出脉冲能量4300J;设计高压脉冲触发系统,其由触发电源和脉冲变压器构成、可输出220KV电压,并针对球形电极进行实验;设计研制Marx发生器输出的电流和电压测量单元。最终利用所研制的设备对磁铁石英岩矿石进行破碎实验,并与机械法破碎进行对比。结果表明:高电压脉冲放电破碎磁铁石英岩矿物比传统机械法破碎单体解离度有所提高。本文工作对高电压脉冲用于磁铁石英岩矿物的破碎、提升矿石单体解离度具有一定的科学意义。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张彬

导师: 李宏达

关键词: 高电压脉冲,磁铁石英岩,等离子通道,发生器,触发系统

来源: 沈阳理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 沈阳理工大学

分类号: P57

DOI: 10.27323/d.cnki.gsgyc.2019.000097

总页数: 79

文件大小: 7163K

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