【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鐵 （二）優(yōu)點(diǎn) 粉碎效率高，粉碎比大，粒度較細(xì)。 二 、 高速旋轉(zhuǎn)撞機(jī)式粉碎機(jī) 主要是利用高速旋轉(zhuǎn)的部件產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊力 、 剪切力摩擦而使物料被粉碎 。 高速旋轉(zhuǎn)粉碎機(jī)由于結(jié)構(gòu)及作用力的方式不同又分為：銷棒粉碎機(jī)（ 針狀磨 ） 、 擺式粉碎機(jī) 、 軸流式粉碎機(jī) （ 籠式磨 ） 、 篩分磨 、 離心分級(jí)磨等 。 （ 一 ） 銷棒粉碎機(jī) （ 針狀磨 ） 轉(zhuǎn)子、定子和腔壁撞擊環(huán) 在轉(zhuǎn)子和定子上分別布置一定圈數(shù)的撞擊齒 。 原理： 轉(zhuǎn)子在電機(jī)帶動(dòng)下繞主軸高速旋轉(zhuǎn) ， 產(chǎn)生較大的離心力場(chǎng) ， 在粉碎腔內(nèi)中心形成一很強(qiáng)的負(fù)壓區(qū) ， 借助負(fù)壓被粉碎物料從轉(zhuǎn)子和定子中心吸入 ， 在離心力作用下 ， 物料由中心向四周擴(kuò)散 ， 在向四周的擴(kuò)散過程中 ， 物料首先受到內(nèi)圈轉(zhuǎn)齒及定齒的撞擊 、 剪切 、 摩擦 、 以及物料與物料之間的相互碰撞和摩擦作用而被粉碎 。 隨著轉(zhuǎn)齒的線速度由內(nèi)圈向外圈逐步提高 ， 物料在向外圈的運(yùn)動(dòng)過程中受到越來越強(qiáng)烈的沖擊 、 剪切 、 摩擦 、 碰撞等作用而被粉碎的越來越細(xì) 。 最后在外圈與撞擊環(huán)的沖擊與沖擊作用下得到進(jìn)一步粉碎而被超細(xì)粉碎 。 粉碎方式有： （ 1） 轉(zhuǎn)動(dòng)銷棒對(duì)物料顆粒的直接沖擊作用力； （ 2） 固定銷棒及外壁 （ 外圈撞擊環(huán) ） 對(duì)物料的反擊作用力； （ 3） 定 、 動(dòng)銷棒所形成的狹窄間隙對(duì)物料顆粒的剪切 、 擠壓和摩擦作用力； （ 4） 物料顆粒間的相互碰撞 、 摩擦作用 。 （二）錘式與擺錘式粉碎機(jī) 圖 213 錘式破碎機(jī)腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)示意圖 由高速旋轉(zhuǎn)的 錘頭及外襯板組成，物料從入口進(jìn)入粉碎區(qū)后，在高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊作用下，受碰撞粉碎。 （ 三 ） 離心式碰撞粉碎機(jī) 實(shí)際上是錘式破碎機(jī)的一種變形 。 也是靠沖擊作用進(jìn)行粉碎 。 基本原理：被粉碎物料在粉碎腔內(nèi)由高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)加速 ， 作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ， 然后與外壁發(fā)生碰撞而粉碎 。 其加速度過程主要來自于顆粒的離心力 ， 故稱為離心式碰撞粉碎機(jī) 。 機(jī)型結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 ， 一般由轉(zhuǎn)子 、 定子及碰撞環(huán)組成 ， 轉(zhuǎn)子的邊緣有各種形狀的使顆粒加速的裝置 。 圖 218 離心機(jī)碰撞粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子邊緣形狀結(jié)構(gòu)圖 （ a） 桿狀； (b) 曲刀狀； (3)羽板狀 優(yōu)點(diǎn)：由于氣流量大，溫度升高后機(jī)腔內(nèi)散熱快，粉碎腔內(nèi)溫度上升不會(huì)太高，適合于熱敏性材料的粉碎。如化學(xué)藥品、香料、合成樹脂、制藥原料、飼料、食品、植物等。 四 、 球磨法制備超細(xì)粉體 近期在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上 ， 開發(fā)出了多種形式的廣義球磨機(jī) ，如振動(dòng)球磨 、 離心球磨 、 行星磨 、 離心滾動(dòng)磨等 。 （ 一 ） 普通臥式球磨機(jī) 普通臥式球磨機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 圖 219 普通臥式球磨機(jī)主要組成示意圖 1筒體 ； 2端蓋； 3軸承； 4大齒輪。 物料從左端進(jìn)入筒體內(nèi)，逐漸向右方擴(kuò)散移動(dòng)，在自左至右的運(yùn)動(dòng)過程中，物料受到球體的沖擊、研磨而被逐漸粉碎，最終從右端排出體外。 磨機(jī)對(duì)物料的粉碎作用主要來自于磨介對(duì)物料的沖擊粉碎和研磨粉碎 。 瀉落時(shí)以研磨作用為主；拋落時(shí)沖擊和研磨作用并存 。 對(duì)較粗物料 ， 利用沖出和研磨 （ 由拋落和瀉落產(chǎn)生 ） 作用明顯。 但對(duì)于超微粉體一般的沖擊的研磨作用不明顯 ， 能耗很高 。 球磨機(jī)粉碎效果的關(guān)鍵在于： 提高磨球間的有效粉碎區(qū)域面積 、 磨體的轉(zhuǎn)速 、 磨球間的研磨作用力 。 因此 ， 必須改變磨球的直徑及運(yùn)行方式 。 （ 二 ） 、 振動(dòng)球磨 裝有物料和磨介的桶體支撐在彈性支座上 ， 電機(jī)通過彈性聯(lián)軸機(jī)驅(qū)動(dòng)平衡塊回轉(zhuǎn) ， 產(chǎn)生極大的擾動(dòng)力 ， 使筒體作高頻率的連續(xù)振動(dòng) ， 導(dǎo)致研磨體產(chǎn)生拋射 、 沖擊和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ， 物料在研磨體的強(qiáng)烈沖擊下和剝蝕下 ， 獲得均勻粉碎 。 普通球磨機(jī)是通過筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)磨介運(yùn)動(dòng) ， 來使物料粉碎；振動(dòng)磨機(jī)主要是靠筒體的振動(dòng)引起筒內(nèi)的磨介運(yùn)動(dòng)來使物料粉碎 。 圖 225 振動(dòng)球磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1電動(dòng)機(jī)； 2撓性軸套； 3主軸； 4偏心重塊； 5軸承； 6筒體； 7彈簧 優(yōu)點(diǎn)：磨介尺寸減小，磨介的填充率較高，可達(dá)到 6070%。磨介總的表面積較大，磨介之間的有效粉碎區(qū)增大，磨介之間極為頻繁的相互作用提高磨礦效率。 圖 227 行星球磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1機(jī)架； 2連接桿； 3筒體； 4固定齒輪； 5傳動(dòng)齒輪； 6料孔。 （三）行星式球磨機(jī) 借助特殊裝置，使球磨筒體既產(chǎn)生公轉(zhuǎn)又產(chǎn)生自轉(zhuǎn)來帶動(dòng)磨腔內(nèi)的球磨介質(zhì)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊、研磨作用，使介質(zhì)之間的物料被粉碎和超細(xì)化。 攪拌磨機(jī)的原理 是依靠磨腔中 機(jī)械攪拌棒 、 齒或片 帶動(dòng)研磨介質(zhì)運(yùn)動(dòng) ， 利用研磨介質(zhì)之間的擠壓力和剪切力使物料粉碎 。 它實(shí)際上是一種 內(nèi)部有動(dòng)件的 球磨機(jī) ， 靠?jī)?nèi)部動(dòng)件帶動(dòng)磨介運(yùn)動(dòng)來對(duì)物料進(jìn)行粉碎 。 攪拌磨早期主要用于染料 、 油漆 、 涂料行業(yè)漿料分散與混合 。 后來經(jīng)多次改進(jìn) ， 逐步發(fā)展成為一種新型的高效超細(xì)粉碎機(jī) 。 有時(shí)稱之為介質(zhì)磨 ， 也有人稱之為 “ 剝片機(jī) ” 。 五、攪拌磨（稱為介質(zhì)磨、剝片機(jī)或砂磨機(jī)） 圖 2 24 早期典型的攪拌磨結(jié)構(gòu)示意圖 （ a）立式敞開型； (b)臥式封閉型圖。 1冷卻夾套； 2攪拌器； 3介質(zhì)球； 4出料口； 5進(jìn)料口。 一般為濕法粉碎，物料從一端進(jìn)入磨腔，然后在磨腔的各個(gè)截面受到磨介的研磨及剪切作用而被粉碎。 攪拌磨的構(gòu)成： （ 1）一帶冷卻夾套的磨腔； （ 2）中心裝有各種不同結(jié)構(gòu)的攪拌片（或桿、盤等）的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。 （ 3）攪拌片間充填研磨介質(zhì)，磨介質(zhì)可用 鋼珠、玻璃珠或陶瓷球。（磨腔 攪拌器 磨介 電動(dòng)系統(tǒng)）。 磨腔及攪拌器結(jié)構(gòu)的變化，其目的都在于提高粉碎機(jī)的攪拌研磨效果，以便獲得更細(xì)的粉體和更窄的粒度分布。 盡管攪拌磨也是依靠研磨介質(zhì)對(duì)物料進(jìn)行粉碎作用，但與球磨相比仍存在較大的差別。 （ 1） 物料填充率：一般而言 ， 攪拌磨磨腔內(nèi)物料填充率較大 ， 通?？蛇_(dá) 7580%； （ 2） 磨礦速度：攪拌磨機(jī)物料粉碎時(shí)滯留時(shí)間短 ， 磨碎速度快 。南京理工大學(xué)研制的臥式反旋轉(zhuǎn)攪拌磨 ， 物料從進(jìn)料到出料總時(shí)間大約為 3分鐘； （ 3） 磨腔容積：磨腔較普通臥式球磨機(jī)小得多 （ 攪拌磨磨腔容積一般為 ） ， 而普通球磨機(jī)可達(dá) 10 m3。 （ 4） 普通球磨機(jī)的致命弱點(diǎn)是磨介間的研磨效果較差 ， 而且腔體中心易形成空洞 ， 被研磨的物料易從中心空洞處逃逸形成 “ 短路 ”而未受到介質(zhì)的沖擊及研磨作用 ， 因而產(chǎn)品粒度粗 ， 分散性大 。 由于攪拌磨主要是通過磨腔中央的攪拌器將能量傳給研磨介質(zhì)來使物料粉碎 ， 其粉碎效果的好壞 ， 取決于能量的轉(zhuǎn)化利用率及能量在磨腔內(nèi)的消耗情況 。 磨腔內(nèi)無用功所消耗的能量越少 ， 用于物料粉碎的能量越多 ， 則該磨機(jī)的性能越優(yōu)越 。 而攪拌磨正是克服了普通球磨機(jī)的上述缺點(diǎn) ， 避免了物料從中心 “ 短路 ” 通過 ， 因而粉碎效果好 ， 產(chǎn)品粒度細(xì) ， 分布范圍窄 。 （ 一 ） 原理 是在高速氣流作用下 ， 物料通過本身顆粒之間的撞擊 ， 氣流對(duì)物料的剪切作用以及物料與其它部件的沖擊 、 摩擦 、 剪切而使物料粉碎 。 先后有： 扁平式（圓盤式）氣流磨、循環(huán)式氣流磨、對(duì)撞式氣流磨、流化床氣流磨、靶式氣流磨、超音速氣流磨等。 廣泛應(yīng)用于化工、材料、冶金、非礦、農(nóng)藥、電子、食品、生物工程、醫(yī)藥、軍工、航天、航空等領(lǐng)域。 六、氣流粉碎機(jī)（氣流磨） 機(jī)械粉碎 （ 輥輾磨 、 球磨機(jī)及振動(dòng)磨 ） 的特點(diǎn)： （ 1） 物料粉碎時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱 ， 致使熱敏性物料變質(zhì)； （ 2） 設(shè)備的磨損會(huì)污染產(chǎn)品 。 （ 3） 球磨機(jī) 、 振動(dòng)磨 、 錘式粉碎機(jī)等生產(chǎn)周期長(zhǎng) ， 生產(chǎn)效率降低； ?氣流粉碎機(jī)的特點(diǎn)： (1)粉碎后的物料粒度細(xì) ， 一般小于 5微米； (2) 產(chǎn)品細(xì)度均勻 ， 因?yàn)闅饬鞣鬯榈倪^程可同時(shí)進(jìn)行分級(jí)； (3)產(chǎn)品污染少 ， 因?yàn)闅饬鞣鬯闄C(jī)是根據(jù)物料的自磨原理而對(duì)物料進(jìn)行粉碎 ， 粉碎腔體對(duì)產(chǎn)品污染少 ， 因此 ， 特別適合于藥品等不允許金屬和其它雜質(zhì)污染的物料粉碎 。 (4)可粉碎 低融點(diǎn) 和 熱敏性材料 及 生物活性制品 ， 因?yàn)闅饬鞣鬯闄C(jī)以壓縮空氣為動(dòng)力 ， 壓縮氣體在噴嘴處的絕熱膨脹會(huì)使系統(tǒng)溫度降低 。 (5)可實(shí)現(xiàn)粉碎和外表包覆及表面改性的聯(lián)合操作 。 (6)可在無菌狀態(tài)下操作； (7)生產(chǎn)過程連續(xù) ， 生產(chǎn)能力大 ， 自控 、 自動(dòng)化程度高 。 （ 二 ） 典型的氣流粉碎機(jī) 圓盤式氣流粉碎機(jī) （ 美國(guó)的 Fluid Energy） 圖 234 早期圓盤式氣流粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1高壓氣體入口； 2氣體出口； 3加料口； 4產(chǎn)品出口。 優(yōu)點(diǎn)： 圓盤式氣流粉碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，拆卸、清理、維修簡(jiǎn)單方便，并自身具有自動(dòng)分級(jí)功能。 缺點(diǎn)： 當(dāng)被粉碎物料硬度較高時(shí)，隨氣流高速運(yùn)動(dòng)與磨腔內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生劇烈的沖擊、摩擦、剪切，導(dǎo)致磨腔的損傷，而且對(duì)產(chǎn)品會(huì)造成一定的污染。尤其對(duì)硬度很高的材料（如氧化硅、碳化硅等）進(jìn)行超細(xì)化處理時(shí)，磨損更嚴(yán)重。因此，磨腔內(nèi)襯材料必須采用超硬、高耐磨材料制造。如采用剛玉、氧化鋯、超硬合金、噴涂超硬材料以及滲氮處理。 靶式氣流磨 靶式氣流磨的靶子結(jié)構(gòu)具有 固定 和 活動(dòng) 的兩種形式 。 在固定靶式氣流磨中 ， 被粉碎物料被高壓氣流 2吸入 ， 與氣流相混合并得到加速 。 然后高速?zèng)_擊到靶上使物料粉碎 。 圖 236 靶式氣流磨 1加料斗； 2高壓氣體； 3靶板； 4被粉碎物料與氣流出口。 缺點(diǎn)： 靶的沖蝕非常嚴(yán)重，對(duì)產(chǎn)品有一定的污染。需特殊的超硬材料制成靶板。 南京理工大學(xué)采用碳化硅、碳化、滲氮處理及剛玉等材料制作靶板進(jìn)行粉碎試驗(yàn)，連續(xù)粉碎石英 10小時(shí)后，靶板上都沖蝕出了 310mm深的射流孔。因此，其工業(yè)應(yīng)用受到了一定的限制。 超音速?zèng)_擊板式氣流粉碎機(jī) 圖 237 PJM1型超音速?zèng)_擊板式氣流粉碎機(jī) 1加料斗； 2螺旋推料器； 3物料與高壓氣體混合室； 4沖擊板； 5上升出料管； 6高壓空氣入口 本質(zhì)上也是一種靶式氣流磨 ， 氣流以 23倍聲速高速噴向靶板 ，另外 ， 靶沖擊面是具有一定角度的斜面 。 外形與圓盤式氣流粉碎機(jī)很相象。其粉碎室周壁置有若干噴嘴。物料先與動(dòng)力流體混合，形成固體混合流，并在氣流中得到加速，然后以超音速?gòu)膰娮靽娙敕鬯槭?。粉碎室中的物料在氣流中相互碰撞而得到粉碎，粉碎后的物料進(jìn)入分級(jí)室，由于物料持有不同的離心力，故細(xì)粒從分級(jí)室排出，粗粒則重新進(jìn)入粉碎室再次粉碎。 沖擊環(huán)式氣流粉碎機(jī) 上述氣流粉碎機(jī)的內(nèi)壁和沖擊板受到嚴(yán)重沖刷 ， 內(nèi)壁常常被穿透 。 美國(guó) 、 日本等公司設(shè)計(jì)了一種可旋轉(zhuǎn)的沖擊環(huán) 。 MJ型沖擊環(huán)式氣流粉碎機(jī)設(shè)計(jì)噴射速度為 200m/s，旋轉(zhuǎn)沖擊環(huán)速度為 。稱之為： 新概念氣流粉碎機(jī)。 圖 238 MJ型沖擊環(huán)式氣流粉碎機(jī)的沖擊環(huán) 1粉碎室內(nèi)腔沖擊面； 2粉碎室； 3可旋轉(zhuǎn)沖擊環(huán)； 4氣固混合物噴嘴 沖擊環(huán)式氣流粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 將固定的沖擊板或環(huán)改成了可旋轉(zhuǎn)的沖擊環(huán) 。 從而， 避免了高速氣體或氣固流對(duì)某一固定點(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)沖擊引起的局部磨損 ， 使整個(gè)環(huán)面都輪流作為被沖擊面 ， 整個(gè)環(huán)面受到均勻同等程度磨損 ， 因此 ， 增加了沖擊環(huán)的使用壽命 。 （ 2） 由于沖擊環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向與噴射氣流的噴入方向相反， 因此 ， 噴射氣流與沖擊環(huán)沖出面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度提高 ， 噴射撞擊粉碎效果大大提高 。 沖出環(huán)反向旋轉(zhuǎn)的速度越大 ， 撞擊粉碎的效果越好 。 對(duì)氣流粉碎機(jī)的綜合評(píng)價(jià)： （ 1） 優(yōu)點(diǎn)： （ A） 粉碎環(huán)境溫度低 ， 適用于熱敏性 、 低熔點(diǎn)物料的粉碎 。 （ B） 對(duì)設(shè)備磨損少 ， 產(chǎn)品污染小 ， 純度較高 ， 產(chǎn)品粒度細(xì)且均勻， 易進(jìn)行封閉式操作 。 （ C） 生產(chǎn)能力大 ， 連續(xù) 、 自控程度高 ， 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 內(nèi)部無動(dòng)件也無介質(zhì) 。 因此 ， 操作 、 維修 、 拆卸 、 清理 、 裝配都較方便 。 （ 2） 缺點(diǎn)： 能源利用率低 ， 因而使生產(chǎn)成本較高 ， 對(duì)于電費(fèi)較高 、 且附加值較低的物料 ， 不易采用氣流粉碎機(jī)生產(chǎn) 。 目前 ， 進(jìn)一步提高氣流粉碎機(jī)的能量利用率和產(chǎn)品細(xì)度 。 六 、 液流粉碎法 （ 一 ） 、 基本原理 液流粉碎法的原理是使高壓液體 (通常大于 200MPa)通過噴射器加速，形成高速射流，帶動(dòng)其中的固體顆粒作高速運(yùn)動(dòng)，然后與靶板（超硬材料，如金剛石或?qū)氂瘢┗蛳喾捶较虻牧硪还缮淞餍纬筛咚倥鲎?，由于?qiáng)烈撞擊以及金剛石產(chǎn)生的超聲振動(dòng)，使其中的固體物料被細(xì)化。這種方法主要有兩種方式，即：靶板式和對(duì)撞