常见物料粉碎机械的介绍
粉碎是脆性物料加工中最初的必不可少的重要阶段。随着社会经济的迅速发展,各种物料的社会需求和生产规模日益扩大。因此,改善粉碎操作,简化粉碎流程,改进粉碎机械,对于达到优质、高产、低消耗具有重大的意义。
1 粉碎
1.1粉碎的定义用机械方法或非机械方法克服物料内部的内聚力而将其分裂的过程,称为粉碎。
1.2粉碎的目的物料经粉碎后,比表面积增加,可提高化学反应速度和物理作用效果;物料经粉碎后,有利于几种不同固体物料的混合,在细粉状态下易达到均匀的效果。
2 粉碎理论研究
2.1多碎少磨原则20世纪70~80年代,中国粉碎界一致认识到破碎作业的单位能耗大大低于粉磨作业,因此为了节约能量,尽量减小破碎产品即粉磨给料的粒度,并简明地概括为“多碎少磨”.主要有两个途径:⑴采用先进技术和设备。;⑵现有流程和设备技术改造,改进性能,提高效率。
2.2料层粉碎原理主要特点是:
(1)粉碎力不是作用在单颗粒上,而是作用在颗粒群体上;(2)粉碎力是纯压力,施力较缓慢;(3)对颗粒群的粉碎压力高达50~300MPa.在新设备研制和传统设备改进中广泛采纳了这一新原理。
2.3功耗法和Bond功指数分为冲击功指数、球磨功指数和棒磨功指数。
2.4粉碎理论研究的新方法一百多年来,国际粉碎界提出了三个著名的粉碎理论,即面积说、体积说和裂缝说。张志铁教授用突变理论,阐明了物料粉碎是一个由定态到失稳再到新定态过程的耗散结构,建立了粉碎颗粒粒度分布模型,找到了分维数、分布指数与破碎概率之间的关系,用颗粒表面分维数Ds将三个功耗理论统一起来。
2.5球磨机介质运动理论研究20世纪70年代以前,中国粉碎界对球磨机工作原理的认识主要采纳前苏联学者的两相和三相介质运动理论。
3 物料粉碎方法及粉碎机械分类
3.1物料粉碎的方法由于物料颗粒的形状是不规则的,而且物料的物性不同,所以采用的粉碎方法也不同,利用机械力粉碎物料按施加外力不同有如下几种方法:
(1)压碎;(2)劈碎;(3)折碎;(4)冲击破碎;(5)磨碎(研磨)。
3.2粉碎机械的分类
3.2.1破碎机械的类型按构造与工作原理的不同,破碎机械有如下类型:(1)颚式破碎机;(2)锤式破碎机;(3)圆锥破碎机;(4)实验室粉碎磨;(5)辊式破碎机。
3.2.2磨机的分类(1)球(棒)磨机。物料在一回转的并填装有研磨体的筒体内,致使物料粉碎。(2)无介质磨机。物料进入磨机后,由提升板把物料提升到一定高度,然后自由下落,产生冲击作用,物料间的相互摩擦产生磨剥作用。(3)碾磨机又称盘磨机。
从结构上可分为圆盘固定型和圆盘转动型两大类。物料由加料口均匀加入,由于离心力的作用,物料在磨盘的边缘,在弹簧压力(或离心力)和磨本身产生的重力作用下,将物料挤压和研磨,使物料粉碎磨细。(4)振动磨。在一个振动的筒体内装有磨介及物料,振动的筒体在一个近似椭圆的轨迹上进行快速振动。筒体的振动使磨介及物料呈悬浮状态,并产生小的抛射冲击作用,磨介与物料产生研磨作用,使物料粉碎磨细。(5)气流磨。
利用蒸汽、空气或其他气体以一定压力喷入机体内,产生高速旋转的涡流。机体内的物料颗粒随气流高速旋转,并在旋转过程中颗粒与颗粒之间发生碰撞、冲击和研磨,使物料粉碎磨细。