【文章內(nèi)容簡介】 鐵 （二）優(yōu)點 粉碎效率高，粉碎比大，粒度較細(xì)。 二 、 高速旋轉(zhuǎn)撞機式粉碎機 主要是利用高速旋轉(zhuǎn)的部件產(chǎn)生的強沖擊力 、 剪切力摩擦而使物料被粉碎 。 高速旋轉(zhuǎn)粉碎機由于結(jié)構(gòu)及作用力的方式不同又分為：銷棒粉碎機（ 針狀磨 ） 、 擺式粉碎機 、 軸流式粉碎機 （ 籠式磨 ） 、 篩分磨 、 離心分級磨等 。 （ 一 ） 銷棒粉碎機 （ 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)子在電機帶動下繞主軸高速旋轉(zhuǎn) ， 產(chǎn)生較大的離心力場 ， 在粉碎腔內(nèi)中心形成一很強的負(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散 ， 在向四周的擴散過程中 ， 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 ， 物料在向外圈的運動過程中受到越來越強烈的沖擊 、 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一步粉碎而被超細(xì)粉碎 。 粉碎方式有： （ 1） 轉(zhuǎn)動銷棒對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) ） 對物料的反擊作用力； （ 3） 定 、 動銷棒所形成的狹窄間隙對物料顆粒的剪切 、 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 圖 213 錘式破碎機腔內(nèi)運動示意圖 由高速旋轉(zhuǎn)的 錘頭及外襯板組成，物料從入口進入粉碎區(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 實際上是錘式破碎機的一種變形 。 也是靠沖擊作用進行粉碎 。 基本原理：被粉碎物料在粉碎腔內(nèi)由高速旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)加速 ， 作高速旋轉(zhuǎn)運動 ， 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 。 機型結(jié)構(gòu)比較簡單 ， 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 離心機碰撞粉碎機轉(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：由于氣流量大，溫度升高后機腔內(nèi)散熱快，粉碎腔內(nèi)溫度上升不會太高，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 近期在球磨機的基礎(chǔ)上 ， 開發(fā)出了多種形式的廣義球磨機 ，如振動球磨 、 離心球磨 、 行星磨 、 離心滾動磨等 。 （ 一 ） 普通臥式球磨機 普通臥式球磨機結(jié)構(gòu)及原理 圖 219 普通臥式球磨機主要組成示意圖 1筒體 ； 2端蓋； 3軸承； 4大齒輪。 物料從左端進入筒體內(nèi)，逐漸向右方擴散移動，在自左至右的運動過程中，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。 磨機對物料的粉碎作用主要來自于磨介對物料的沖擊粉碎和研磨粉碎 。 瀉落時以研磨作用為主；拋落時沖擊和研磨作用并存 。 對較粗物料 ， 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行方式 。 （ 二 ） 、 振動球磨 裝有物料和磨介的桶體支撐在彈性支座上 ， 電機通過彈性聯(lián)軸機驅(qū)動平衡塊回轉(zhuǎn) ， 產(chǎn)生極大的擾動力 ， 使筒體作高頻率的連續(xù)振動 ， 導(dǎo)致研磨體產(chǎn)生拋射 、 沖擊和旋轉(zhuǎn)運動 ， 物料在研磨體的強烈沖擊下和剝蝕下 ， 獲得均勻粉碎 。 普通球磨機是通過筒體的轉(zhuǎn)動來帶動磨介運動 ， 來使物料粉碎；振動磨機主要是靠筒體的振動引起筒內(nèi)的磨介運動來使物料粉碎 。 圖 225 振動球磨機結(jié)構(gòu)示意圖 1電動機； 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：磨介尺寸減小，磨介的填充率較高，可達到 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 行星球磨機結(jié)構(gòu)示意圖 1機架； 2連接桿； 3筒體； 4固定齒輪； 5傳動齒輪； 6料孔。 （三）行星式球磨機 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)來帶動磨腔內(nèi)的球磨介質(zhì)，產(chǎn)生強烈的沖擊、研磨作用，使介質(zhì)之間的物料被粉碎和超細(xì)化。 攪拌磨機的原理 是依靠磨腔中 機械攪拌棒 、 齒或片 帶動研磨介質(zhì)運動 ， 利用研磨介質(zhì)之間的擠壓力和剪切力使物料粉碎 。 它實際上是一種 內(nèi)部有動件的 球磨機 ， 靠內(nèi)部動件帶動磨介運動來對物料進行粉碎 。 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 ， 逐步發(fā)展成為一種新型的高效超細(xì)粉碎機 。 有時稱之為介質(zhì)磨 ， 也有人稱之為 “ 剝片機 ” 。 五、攪拌磨（稱為介質(zhì)磨、剝片機或砂磨機） 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進料口。 一般為濕法粉碎，物料從一端進入磨腔，然后在磨腔的各個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)對物料進行粉碎作用，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_ 7580%； （ 2） 磨礦速度：攪拌磨機物料粉碎時滯留時間短 ， 磨碎速度快 。南京理工大學(xué)研制的臥式反旋轉(zhuǎn)攪拌磨 ， 物料從進料到出料總時間大約為 3分鐘； （ 3） 磨腔容積：磨腔較普通臥式球磨機小得多 （ 攪拌磨磨腔容積一般為 ） ， 而普通球磨機可達 10 m3。 （ 4） 普通球磨機的致命弱點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 ， 則該磨機的性能越優(yōu)越 。 而攪拌磨正是克服了普通球磨機的上述缺點 ， 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（氣流磨） 機械粉碎 （ 輥輾磨 、 球磨機及振動磨 ） 的特點： （ 1） 物料粉碎時會產(chǎn)生大量的熱 ， 致使熱敏性物料變質(zhì)； （ 2） 設(shè)備的磨損會污染產(chǎn)品 。 （ 3） 球磨機 、 振動磨 、 錘式粉碎機等生產(chǎn)周期長 ， 生產(chǎn)效率降低； ?氣流粉碎機的特點： (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 ， 因為氣流粉碎的過程可同時進行分級； (3)產(chǎn)品污染少 ， 因為氣流粉碎機是根據(jù)物料的自磨原理而對物料進行粉碎 ， 粉碎腔體對產(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 和 熱敏性材料 及 生物活性制品 ， 因為氣流粉碎機以壓縮空氣為動力 ， 壓縮氣體在噴嘴處的絕熱膨脹會使系統(tǒng)溫度降低 。 (5)可實現(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 、 自動化程度高 。 （ 二 ） 典型的氣流粉碎機 圓盤式氣流粉碎機 （ 美國的 Fluid Energy） 圖 234 早期圓盤式氣流粉碎機結(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： 圓盤式氣流粉碎機具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，拆卸、清理、維修簡單方便，并自身具有自動分級功能。 缺點： 當(dāng)被粉碎物料硬度較高時，隨氣流高速運動與磨腔內(nèi)壁會產(chǎn)生劇烈的沖擊、摩擦、剪切，導(dǎo)致磨腔的損傷，而且對產(chǎn)品會造成一定的污染。尤其對硬度很高的材料（如氧化硅、碳化硅等）進行超細(xì)化處理時，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 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 。 然后高速沖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： 靶的沖蝕非常嚴(yán)重，對產(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行粉碎試驗，連續(xù)粉碎石英 10小時后，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。 超音速沖擊板式氣流粉碎機 圖 237 PJM1型超音速沖擊板式氣流粉碎機 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很相象。其粉碎室周壁置有若干噴嘴。物料先與動力流體混合，形成固體混合流，并在氣流中得到加速，然后以超音速從噴嘴噴入粉碎室。粉碎室中的物料在氣流中相互碰撞而得到粉碎，粉碎后的物料進入分級室，由于物料持有不同的離心力，故細(xì)粒從分級室排出，粗粒則重新進入粉碎室再次粉碎。 沖擊環(huán)式氣流粉碎機 上述氣流粉碎機的內(nèi)壁和沖擊板受到嚴(yán)重沖刷 ， 內(nèi)壁常常被穿透 。 美國 、 日本等公司設(shè)計了一種可旋轉(zhuǎn)的沖擊環(huán) 。 MJ型沖擊環(huán)式氣流粉碎機設(shè)計噴射速度為 200m/s，旋轉(zhuǎn)沖擊環(huán)速度為 。稱之為： 新概念氣流粉碎機。 圖 238 MJ型沖擊環(huán)式氣流粉碎機的沖擊環(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)式氣流粉碎機的優(yōu)點： （ 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某一固定點的長時間連續(xù)沖擊引起的局部磨損 ， 使整個環(huán)面都輪流作為被沖擊面 ， 整個環(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)沖出面的相對運動速度提高 ， 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 。 對氣流粉碎機的綜合評價： （ 1） 優(yōu)點： （ A） 粉碎環(huán)境溫度低 ， 適用于熱敏性 、 低熔點物料的粉碎 。 （ B） 對設(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)簡單 ， 內(nèi)部無動件也無介質(zhì) 。 因此 ， 操作 、 維修 、 拆卸 、 清理 、 裝配都較方便 。 （ 2） 缺點： 能源利用率低 ， 因而使生產(chǎn)成本較高 ， 對于電費較高 、 且附加值較低的物料 ， 不易采用氣流粉碎機生產(chǎn) 。 目前 ， 進一步提高氣流粉碎機的能量利用率和產(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，帶動其中的固體顆粒作高速運動，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玻捎趶娏易矒粢约敖饎偸a(chǎn)生的超聲振動，使其中的固體物料被細(xì)化。這種方法主要有兩種方式，即：靶板式和對撞