粉碎機(jī)的分類及應(yīng)用
粉碎機(jī),顧名思義就是利用外來(lái)力量,克服物料的內(nèi)聚力,將大顆粒固體物料變?yōu)樾☆w粒甚至微粉粒的一種機(jī)械設(shè)備。
一、粉 碎 的 目 的
物料粉碎主要由粉碎機(jī)(破碎機(jī)和研磨機(jī))來(lái)完成,其目的如下:
1、均化:隨著粉碎的進(jìn)行,大顆粒物料破碎成細(xì)粉狀態(tài),這樣才能使幾種化學(xué)成分不同的固體物料的混合得到良好的均勻效果。
2、解離:隨著礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用,而許多礦石的有用成分同雜質(zhì)緊密地結(jié)合在一起,為使礦石中有效成分解離,只有將其充分粉碎,經(jīng)過(guò)選礦才能將有用成分同雜質(zhì)分開(kāi),并剔除雜質(zhì)得到較純凈的精礦。
3、粒度分級(jí):在工業(yè)生產(chǎn)中,由于具體的生產(chǎn)工藝要求,對(duì)固體原料有較嚴(yán)格的粒度要求。
(1) 在冶金工業(yè)中,其不同的冶煉方法對(duì)礦石的粒度要求也不同,見(jiàn)下表
冶 煉 方 法
平 爐
電 爐
轉(zhuǎn) 爐
礦石粒度(㎜)
50~250
50~100
10~50
(2) 在制藥工業(yè)中,不同的藥對(duì)原藥的粉碎粒度要求也不同,見(jiàn)下表
藥 品 類 型
沖 劑 藥
片 劑 藥
眼 科 藥
制藥粒度(um)
150~200
100~150
10~50
(3) 在食品工業(yè)中,不同的食品對(duì)米粉的粉碎粒度要求也不一樣,見(jiàn)下表
食 品 類 型
湯 團(tuán)
年 糕
蒸 糕
米粉粒度(um)
70~100
100~150
150~250
4、使物料的比表面積增加:比表面積是單位質(zhì)量或體積的物料的表面積,
物料的粒度越小,其比表面積越大,增加物料的比表面積可使物料同周圍介質(zhì)的接觸面積增大,從而反應(yīng)速度加快。例如:催化劑的接觸反應(yīng),固體燃料的燃燒與氣化,物料的溶解、吸附與干燥。水泥的標(biāo)號(hào)越高,其粒度越細(xì),比表面積也就越大。
5、超細(xì)粉碎:隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展,新材料的開(kāi)發(fā),需要把物料粉碎碾磨得
非常細(xì)(10um以下),以滿足精細(xì)陶瓷、電子材料、磁性材料、催化劑等新興工業(yè)的需要。
二、粉 碎 機(jī) 的 由 來(lái)
幾萬(wàn)年前,古猿人為了生存就知道用石塊來(lái)敲碎所需的物料和食物,隨著
社會(huì)的進(jìn)步,人類用杠桿定理制作舂米器,利用磨擦擠壓原理,制作石磨……都是為了將大顆粒物料變成所需顆?;蚍哿N锪?,又隨著歐洲工業(yè)革命的興起和各種產(chǎn)品材料的需要,各類粉碎機(jī)也就應(yīng)運(yùn)而生。
三、粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理
1、主要結(jié)構(gòu):
粉碎機(jī)主要由進(jìn)料裝置、粉碎室、離心轉(zhuǎn)盤、齒圈板、篩網(wǎng)板、出料斗、電機(jī)、傳動(dòng)裝置等構(gòu)成。
2、工作原理:
被粉碎的物料受自身重力或外力作用,由進(jìn)料口進(jìn)入粉碎機(jī)后,經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的離心盤的作用,沿徑向分布并獲得離心動(dòng)力,離開(kāi)園盤后又高速飛向齒圈板,這樣,物料與齒圈板、物料與物料之間不斷地相互碰撞及摩擦,物料也就不斷地被粉碎直至達(dá)到一定的細(xì)度,zui后經(jīng)篩網(wǎng)板被排出粉碎機(jī)外,成為所需的產(chǎn)品。
四、粉碎機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
隨著歷史在前進(jìn)、生產(chǎn)在進(jìn)步,粉碎機(jī)在各生產(chǎn)、科研、醫(yī)療等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。在制藥生產(chǎn)中,藥品原料需要被粉碎成一定的細(xì)度,才能制粒,然后壓制成藥片或制成沖劑顆粒,有些甚至要研磨成微粉,制成眼科藥劑,尤其中藥生產(chǎn)中,有些原料藥或是纖維類、或是堅(jiān)固類、或是脂膏類,無(wú)所不有,因此,需要各種類型的粉碎機(jī)來(lái)加工這些原料藥;在化工行業(yè),除了液體和氣體產(chǎn)品外,其他產(chǎn)品也都需要粉碎加工;食品廠生產(chǎn)巧克力,各種糖果點(diǎn)心,也都離不開(kāi)粉碎機(jī);在飼料行業(yè)內(nèi),粉碎機(jī)更是zui重要的生產(chǎn)設(shè)備,粉碎機(jī)選用妥否,直接影響到飼料的產(chǎn)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,除了以上行業(yè)外還有礦產(chǎn)、涂料、冶金等行業(yè),甚至科研單位都非常需要粉碎機(jī)。因此,如何設(shè)計(jì)出更符合各行各業(yè)生產(chǎn)需要的、先進(jìn)的粉碎機(jī)是粉碎機(jī)生產(chǎn)單位的當(dāng)務(wù)之急。
五、粉 碎 機(jī) 的 類 別
粉碎機(jī)一般分為機(jī)械式粉碎機(jī)(machine mill)、氣流粉碎機(jī)(pneumatic cracker)、研磨機(jī)(grinding machine)和低溫粉碎機(jī)(low-temperature mill)四個(gè)大類:
1、機(jī)械式粉碎機(jī)是以機(jī)械方式為主,對(duì)物料進(jìn)行粉碎的機(jī)械,它又分為齒式粉碎機(jī)、錘式粉碎機(jī)、刀式粉碎機(jī)、渦輪式粉碎機(jī)、壓磨式粉碎機(jī)和銑削式粉碎機(jī)六小類:
(1)齒式粉碎機(jī)(tooth mill):由固定齒圈與轉(zhuǎn)動(dòng)齒盤的高速相對(duì)運(yùn)行,對(duì)物料進(jìn)行粉碎(含沖擊、剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。
(2)錘式粉碎機(jī)(hammer mill):由高速旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)錘擊件與固定圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)物料進(jìn)行粉碎(含錘擊、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。錘式粉碎機(jī)又分活動(dòng)錘擊件為片狀件的錘片式粉碎機(jī)(paddle mill)和活動(dòng)錘擊件為塊狀件的錘塊式粉碎機(jī)(block mill)。
(3)刀式粉碎機(jī)(knife mill):由高速旋轉(zhuǎn)的刀板(塊、片)與固定齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)物料進(jìn)行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。刀式粉碎機(jī)又分為:
a. 刀式多級(jí)粉碎機(jī)(multi-stage knife mill):主軸臥式,刀刃與主軸平行并
具有單級(jí)或多級(jí)粉碎功能的機(jī)器。
b. 斜刀多級(jí)粉碎機(jī)(multi-stage inclined-knife mill):主軸臥式,傾斜刀式并
具有單級(jí)或多級(jí)粉碎功能的機(jī)器。
c. 組合立刀粉碎機(jī)(combined vertical-knife mill):主軸臥式,多層立刀組
合的粉碎器。
d. 立式側(cè)刀粉碎機(jī)(vertical type side-knife mill):主軸立式,側(cè)刀轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)
并帶有分級(jí)功能的粉碎機(jī)器。
(4)渦輪式粉碎機(jī)(turbo-mill):由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)物料進(jìn)行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。
(5)壓磨式粉碎機(jī)(press-grind mill):由各種磨輪與固定磨面的相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)物料進(jìn)行碾磨性粉碎的機(jī)器。
(6)銑削式粉碎機(jī)(milling breaker):通過(guò)銑齒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),對(duì)物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。
2、氣流粉碎機(jī)是通過(guò)粉碎室內(nèi)的噴嘴把壓縮空氣(或其他介質(zhì))形成氣流束變成速度能量,促使物料之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊、摩擦達(dá)到粉碎的機(jī)器。
3、研磨機(jī)是通過(guò)研磨體、頭、球等介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)對(duì)物料進(jìn)行研磨,使物料研磨成超細(xì)度混合物的機(jī)器。它又分為:
(1)球磨機(jī)(ball mill):由瓷質(zhì)球體或不銹鋼球體為研磨介質(zhì)的機(jī)器。
(2)乳缽研磨機(jī)(mortar mill):由立式磨頭對(duì)乳缽的相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。
(3)膠體磨(colloid mill):由成對(duì)磨體(面)的相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)液固相物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。
4、低溫粉碎機(jī)是經(jīng)低溫(zui低溫度-70℃)處理,對(duì)物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。
六、國(guó)內(nèi)外粉碎技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r與市場(chǎng)情況
由于粉碎機(jī)在各行各業(yè)的普遍使用,因此國(guó)內(nèi)外對(duì)粉碎機(jī)的研究與發(fā)展均很重視。日本細(xì)川公司研制的ACM型粉碎機(jī),是典型的立軸內(nèi)分級(jí)式微粉碎機(jī),西班牙克拉維約機(jī)械制造公司和埃格斯曼特種飼料公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的立式粉碎機(jī)系統(tǒng)也大受歐洲各國(guó)普遍歡迎。上海市藥材有限公司中藥機(jī)械廠新近研制的FCZ300和FCZK450粉碎機(jī)組不僅上海和外地藥廠及其他行業(yè),解決了中藥浸膏不易粉碎的難題,并得到了泰國(guó)等東南亞各國(guó)的青睞,江蘇昆山密友實(shí)業(yè)有限公司的QYF系列流化床氣流粉碎機(jī)也已問(wèn)世,它*我國(guó)中草藥材超微粉碎設(shè)備的空白,鄭州金屬涂塑料研究所設(shè)計(jì)制造的專門用于粉碎熱塑性粉末涂料的二級(jí)閉路循環(huán)控溫粉碎機(jī),它攻克了粉碎過(guò)程中的升溫難題,還有日本設(shè)計(jì)制造的氣流粉碎機(jī)、德國(guó)研制的低溫粉碎機(jī)均*。據(jù)筆者調(diào)研,目前我國(guó)粉碎機(jī)的市場(chǎng)還有很大潛力,但真正有生命力的拳頭產(chǎn)品還不多,還有待廣大科研人員和制造商們的發(fā)明創(chuàng)造,研制出既能解決實(shí)際難題,又具率的粉碎機(jī),來(lái)填補(bǔ)我國(guó)乃至世界的技術(shù)空白。