粉碎機的分類及應(yīng)用
粉碎機,顧名思義就是利用外來力量,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械設(shè)備。
一、粉 碎 的 目 的
物料粉碎主要由粉碎機(破碎機和研磨機)來完成,其目的如下:
1、均化:隨著粉碎的進行,大顆粒物料破碎成細粉狀態(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)過選礦才能將有用成分同雜質(zhì)分開,并剔除雜質(zhì)得到較純凈的精礦。
3、粒度分級:在工業(yè)生產(chǎn)中,由于具體的生產(chǎn)工藝要求,對固體原料有較嚴格的粒度要求。
(1) 在冶金工業(yè)中,其不同的冶煉方法對礦石的粒度要求也不同,見下表
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,不同的藥對原藥的粉碎粒度要求也不同,見下表
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,不同的食品對米粉的粉碎粒度要求也不一樣,見下表
食 品 類 型
湯 團
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。水泥的標號越高,其粒度越細,比表面積也就越大。
5、超細粉碎:隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展,新材料的開發(fā),需要把物料粉碎碾磨得
非常細(10um以下),以滿足精細陶瓷、電子材料、磁性材料、催化劑等新興工業(yè)的需要。
二、粉 碎 機 的 由 來
幾萬年前,古猿人為了生存就知道用石塊來敲碎所需的物料和食物,隨著
社會的進步,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锪希蛛S著歐洲工業(yè)革命的興起和各種產(chǎn)品材料的需要,各類粉碎機也就應(yīng)運而生。
三、粉碎機的結(jié)構(gòu)及工作原理
1、主要結(jié)構(gòu):
粉碎機主要由進料裝置、粉碎室、離心轉(zhuǎn)盤、齒圈板、篩網(wǎng)板、出料斗、電機、傳動裝置等構(gòu)成。
2、工作原理:
被粉碎的物料受自身重力或外力作用,由進料口進入粉碎機后,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力,離開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到一定的細度,zui后經(jīng)篩網(wǎng)板被排出粉碎機外,成為所需的產(chǎn)品。
四、粉碎機在生產(chǎn)中的應(yīng)用
隨著歷史在前進、生產(chǎn)在進步,粉碎機在各生產(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、或是堅固類、或是脂膏類,無所不有,因此,需要各種類型的粉碎機來加工這些原料藥;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,各種糖果點心,也都離不開粉碎機;在飼料行業(yè)內(nèi),粉碎機更是zui重要的生產(chǎn)設(shè)備,粉碎機選用妥否,直接影響到飼料的產(chǎn)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益,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。因此,如何設(shè)計出更符合各行各業(yè)生產(chǎn)需要的、先進的粉碎機是粉碎機生產(chǎn)單位的當務(wù)之急。
五、粉 碎 機 的 類 別
粉碎機一般分為機械式粉碎機(machine mill)、氣流粉碎機(pneumatic cracker)、研磨機(grinding machine)和低溫粉碎機(low-temperature mill)四個大類:
1、機械式粉碎機是以機械方式為主,對物料進行粉碎的機械,它又分為齒式粉碎機、錘式粉碎機、刀式粉碎機、渦輪式粉碎機、壓磨式粉碎機和銑削式粉碎機六小類:
(1)齒式粉碎機(tooth mill):由固定齒圈與轉(zhuǎn)動齒盤的高速相對運行,對物料進行粉碎(含沖擊、剪切、碰撞、摩擦等)的機器。
(2)錘式粉碎機(hammer mill):由高速旋轉(zhuǎn)的活動錘擊件與固定圈的相對運動,對物料進行粉碎(含錘擊、碰撞、摩擦等)的機器。錘式粉碎機又分活動錘擊件為片狀件的錘片式粉碎機(paddle mill)和活動錘擊件為塊狀件的錘塊式粉碎機(block mill)。
(3)刀式粉碎機(knife mill):由高速旋轉(zhuǎn)的刀板(塊、片)與固定齒圈的相對運動對物料進行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機器。刀式粉碎機又分為:
a. 刀式多級粉碎機(multi-stage knife mill):主軸臥式,刀刃與主軸平行并
具有單級或多級粉碎功能的機器。
b. 斜刀多級粉碎機(multi-stage inclined-knife mill):主軸臥式,傾斜刀式并
具有單級或多級粉碎功能的機器。
c. 組合立刀粉碎機(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(vertical type side-knife mill):主軸立式,側(cè)刀轉(zhuǎn)盤運動
并帶有分級功能的粉碎機器。
(4)渦輪式粉碎機(turbo-mill):由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對運動,對物料進行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機器。
(5)壓磨式粉碎機(press-grind mill):由各種磨輪與固定磨面的相對運動,對物料進行碾磨性粉碎的機器。
(6)銑削式粉碎機(milling breaker):通過銑齒旋轉(zhuǎn)運動,對物料進行粉碎的機器。
2、氣流粉碎機是通過粉碎室內(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)生強烈的沖擊、摩擦達到粉碎的機器。
3、研磨機是通過研磨體、頭、球等介質(zhì)的運動對物料進行研磨,使物料研磨成超細度混合物的機器。它又分為:
(1)球磨機(ball mill):由瓷質(zhì)球體或不銹鋼球體為研磨介質(zhì)的機器。
(2)乳缽研磨機(mortar mill):由立式磨頭對乳缽的相對運動,對物料進行研磨的機器。
(3)膠體磨(colloid mill):由成對磨體(面)的相對運動,對液固相物料進行研磨的機器。
4、低溫粉碎機是經(jīng)低溫(zui低溫度-70℃)處理,對物料進行粉碎的機器。
六、國內(nèi)外粉碎技術(shù)的發(fā)展狀況與市場情況
由于粉碎機在各行各業(yè)的普遍使用,因此國內(nèi)外對粉碎機的研究與發(fā)展均很重視。日本細川公司研制的ACM型粉碎機,是典型的立軸內(nèi)分級式微粉碎機,西班牙克拉維約機械制造公司和埃格斯曼特種飼料公司聯(lián)合設(shè)計制造的立式粉碎機系統(tǒng)也大受歐洲各國普遍歡迎。上海市藥材有限公司中藥機械廠新近研制的FCZ300和FCZK450粉碎機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,并得到了泰國等東南亞各國的青睞,江蘇昆山密友實業(yè)有限公司的QYF系列流化床氣流粉碎機也已問世,它*我國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)計制造的專門用于粉碎熱塑性粉末涂料的二級閉路循環(huán)控溫粉碎機,它攻克了粉碎過程中的升溫難題,還有日本設(shè)計制造的氣流粉碎機、德國研制的低溫粉碎機均*。據(jù)筆者調(diào)研,目前我國粉碎機的市場還有很大潛力,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,研制出既能解決實際難題,又具率的粉碎機,來填補我國乃至世界的技術(shù)空白。