粉碎机械的现状及发展趋势

粉碎机械的现状及发展趋势

振动磨机

振动磨机是一种高效、节能的新型磨粉设备，主要解决冶金、化工、非金属矿、医药、陶瓷、建筑新材料、水泥、磁性材料等诸多行业超细粉体加工难题。由于粉体实现超细化或超微化后，原子或分子在热力学上处理亚稳定状态，使得比面积增大，从而性格较为活泼，其光学、电学、磁学、热学和化学活性等发生了变化，并在使用中更具有超常的效果。这些变化既不属固体物理又不是原子或分子物理，是物理学中一门新课题，形成独具特色的超微粒子粉体物理学。

本机与球磨机相比，具有下列显著特点：

1、占地面积小，容易安装和隔离;

2、单位产量能耗低;

3、粉磨粒度集中；

4、操作简便，控制容易;

5、整体重量轻，产量与机重比大;

6、噪音小;

7、流程简单，维修方便;8、衬板和介质更换容易;

9、不受加速度最佳指数0.8 g的影响，研磨介质小，单位研磨面变化大。

发展趋势现代科学技术往往需要粉体粒径细至500～12500目，有的甚至需要粒径达亚微米或纳米，这是古老传统的粉碎技术及设备所无法实现的。目前国内外许多高校、科研机构都把粉体超细化或超微化做为研究开发的主攻方向，将重点集中在如何能获得更细粉碎技术及设备的研究上。

球磨机

当前我国球磨机主要可分为：水泥球磨机、管式球磨机、圆锥球磨机、陶瓷球磨机以及间歇式、溢流型、格子型等类型球磨机。转速一般在：17~28r/min ，出料粒度一般在0.075-0.89(mm) 之间，产量从0.65~100t/h不等，总重量在5.5-175 t 不等。

当前我国球磨机发展面临的几个重要问题

1.球磨机配置相当昂贵：由于球磨机筒体转速和很低(每分钟15～25转)，如用普通电动机驱动，则需配置昂贵的减速装置。

2.生产成本高：研磨体在冲击和研磨物料的同时，本身也要受到磨剥，筒体内的衬板等零件也被磨剥，因此在整个水泥生产过程中，粉碎作业（生料制备、磨水泥）所消耗的铁板量是很多的，据分析，大约每生产一吨水泥的钢铁消耗为1公斤左右。

3.工作效率低：比如：在生产水泥的过程中，用于粉碎作业的电量约占全厂的2/3，据统计，每生产一吨水泥的耗电量不低于70千瓦小时，但这部分电能的有效利用率却很低，据分析，水泥球磨机输入的功率用于粉碎物料(做有用功)的功率消耗只占一小部分，约5%～7%，而绝大部分电能消耗于其他方面，主要是

转变为热能和声能而消失掉，这是一项很大的浪费。

4.体型笨重：大型球磨机的总重量可大几百吨以上，这样一次性投资必然很大。

未来球磨机发展趋势

未来一年将是世界球磨机设备行业快速成长的一年，特别是对于中国国内的球磨机设备制造商而言，发展机遇不可多得。企业必须苦练内功，加快自身产品的研发与创新，建立系统全面的售后服务网络，同时准确把握市场脉搏，按市场需求组织生产、配置资源，优化产品结构、开拓市场、增收节支以更快更好发展，成为国内矿山机械行业面临的唯一挑战。各大矿山机械企业必须提前看到看到目前矿山球磨机设备械制造行业的大发展契机，一方面不断提高技术服务水平，巩固目前市场份额；另一方面，加大研发力度，以技术创新迎接行业设备改革浪潮。

第一，需要对现有的水泥球磨机设备结构进行改进，提高球磨机设备的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡；反击架(破碎腔形)的结构优化，提高矿石的一次破碎率和能量的利用率。

第二，研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命，提高生产率。

第三，应用现代机电一体化技术和现代控制方法(如液压技术、电子技术)，不断提高球磨机设备的自动化程度，减少工人的劳动强度，提高生产率。例如：应用现代计算机辅助设计优化反击架的结构参数，提高对能量的利用率和矿石的一次破碎率。

第四，坚持技术创新，逐渐摆脱对产品的单一引进和模仿。

第五，为适应市场和客户的需要，球磨机设备正向系列化规格化，大型化发展。

水泥球磨机行业企业平均规模小，生产集中度低。有相当数量的小企业，其经营管理水平、资源配置能力与利用效率比较低，效益亟待提高。加之部分企业盲目扩张，进一步导致了产能过剩和市场竞争无序。经济结构战略性调整及战略性新兴产业、绿色建筑产业的发展势必带动水泥球磨机产品的需求结构变化和新产品开发。水泥制品、节能玻璃及玻璃深加工产品、电子平板显示玻璃、太阳能玻璃、低辐射镀膜玻璃、新型墙体材料及复合多功能墙体、节能型门窗及屋面材料、防火抗震隔音保温材料、玻璃纤维及树脂基复合材料制品及各种新材料、共同基础材料、新能源和节能环保材料等将成为新的需求增长点。未来产品需求的绿色化、多功能化和高品质化发展趋势将更加突出，兼具绿色、节能、环保等多种功能的高品质水泥球磨机产品将成为未来新的发展主体，其市场空间也将随之进.

辊磨机

高压辊磨机是肋年代问世，具有新的碎矿理论支撑的一种高效率超细粉碎设备。它采用高压料层粉碎理论，显著的二次破碎获得很高的能量利用率，被称为超细粉碎设备的一场革命。自1985年第一台高压辊磨机在水泥行业应用以来，国内外已有数百台成功地应用于生产之中。由于设备工作压力极高，辊面的磨损成为一个重要问题，近年来，研究者和生产厂家为了将其推广到金属矿山，也开展了大量的试验研究。

高压悬辊磨粉机的发展趋势

随着中国科学技术的飞速发展，我国粉体行业的不断发展与创新,高压悬辊磨粉机做为我国粉体行业研磨的主要设备,"高可靠性、节能、精确、自动化"是其发展的必然方向。

1.高压悬辊磨粉机其设计独特。主机磨腔内，梅花架上部设计并加装了1500~2000kg的加压装置，从而使研磨装置的碾压力提高800~1500kgf，成品最细粒度提高到1000目，同等动力产能提高10%~30%；

2.高压悬辊磨粉的适用性强。莫氏硬度9.3以下各种物料；

3.高压悬辊磨粉环保。除尘效果达到国家标准；

4.高压悬辊磨粉密封性好。磨辊装置采用重叠式多级密封并加以优良的加工工艺，保证了良好的密封效果，提高使用寿命。

5.高压悬辊磨粉运营成本低。易损件采用优质材料，磨辊磨环主要研磨易损件，使用周期更长，降低用户使用成本。

6. 提高易损件利用率。当磨辊与磨环达到一定磨损后,调整高压弹簧长度,保持磨辊与磨环之间恒定碾压力,从而保证稳定的产量与细度。

自磨机

自磨机的最大特点是可以将来自采场的原矿或经过粗碎的矿石等直接给入磨机。通常矿物按一定粒级配比给入磨机棒磨。自磨机可将物料一次磨碎到-0.074mm其含量占产品总量的20%～50%以上。粉碎比可达4000～5000、比球、棒磨机高十几倍。自磨机是一种兼有破碎和粉磨两种功能的新型磨矿设备。它利用被磨物料自身为介质，通过相互的冲击和磨削作用实现粉碎，自磨机因此而得名。

自磨机[1]可以处理任何性质的矿石，尤其是在粉碎石棉、铁矿、铜矿、石灰石、金矿、锰矿等物料时效果更好。自磨机的最大特点是粉碎比大，其给矿一般为300-400毫米（特殊情况可大至910毫米），经自磨后可一次磨碎到产品粒度为0.1毫米以下。粉碎比可达3000-4000，比球磨机或棒磨机的粉碎比要大十几倍到几十倍。正是由于这个最大特点，使自磨技术具有以下主要优越性：

①可减少破碎，粉磨和运输设备，减化工艺流程，占地面积小，基建投资少；

②节约粉磨介质消耗，降低电耗量，减少操作人员，减少设备运转维护费用；

③使用范围广，不受矿石种类的限制；

④矿石自磨，选择性粉碎作用强，过粉碎现象少，因此容易选别，有利于改善选矿指标，提高精矿品位和回收率。

发展趋势采用变速驱动是一个发展趋势。其原因是：①自磨（半自磨）机易受物料粒度和硬度等性质变化的影响。在这些变化发生的情况下，传统的操作方式是调整给矿量，这将影响后续作业的稳定。采用变速驱动就可以在保持给矿量恒定的情况F解决物料性质变化带来的问题。②自磨（半自磨）机的操作特点是负荷充填率较低。对于大型设备，避免钢球掉落在衬板上非常重要。当负荷充填率波动到较低水平时，防止钢球落在衬板上的最便捷的方法是降低磨机转速。现代变频调速技术为变速驱动提供了有效的手段。

粉碎机械设备发展方向

未来非金属矿物原料或材料总的发展趋势是高纯、超细和功能化。以高纯超细非金属矿物深加工原料为龙头,综合开发利用各种非金属矿产。虽然可以通过化学合成法制备高纯超细粉体,但成本过高,至今未能用于工业化生产。获得超细粉体的主要手段仍然是机械粉碎方式,用机械方式制取超细粉体所依赖的超细粉碎与分级技术的难度不断增大,其研究深度永无止境。超细粉碎技术是多方面技术的综合,其发展也有赖于相关技术的进步,如高硬高韧耐磨构件的加工、高速轴承、亚微米级颗粒粒度分布测定等。因此,超细粉碎技术的发展应集中在以下几个方

面。

(1)开发与超细粉碎设备相配套的精细分级设备及其它配套设备。超细粉碎与分级设备相结合的闭路工艺,可以提高生产效率,降低能耗,保证合格产品粒度。可以说,大处理量、高精度分级设备是超细粉碎技术发展的关键。要更多地从整个工艺系统的角度来进行研究与开发,在现有粉碎设备的基础上改进、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它辅助工艺设备。

(2)提高效率,降低能耗,不断提高和改进超细粉碎设备。超细粉碎技术的关键是设备,因此,首先要开发新型超细粉碎设备及其相应的分级设备,后者似乎更为迫切。助磨剂和表面活性分散剂将应用于超细粉碎工艺中。

(3)设备与工艺研究开发一体化。超细粉碎与分级设备必须适应具体物料特性和产品指标,规格型号多样化,而不存在对任何物料都是高效万能的超细粉碎与分级设备。

(4)开发多功能超细粉碎和表面改性设备。如将超细粉碎和干燥等工序结合、超细粉碎与表面改性相结合、机械力化学原理与超细粉碎技术相结合,可以扩大超细粉碎技术的应用范围。借助于表面包覆、固态互溶现象,可制备一些具有独特性能的新材料。

(5)开发研究与超细粉碎技术相关粒度检测和控制技术。超细粉碎的粒度检测和控制技术,是实现超细粉体工业化连续生产的重要条件之一。粒度测试仪器与测定的控制技术,是与超细粉碎技术密切相关的,必须与这些领域的专家联合攻关。

超细粉碎在朝着纳米级方向进军,与此相关的低污染耐磨材料和纳米级粉体的分散及评价将成为巨大的技术障碍,在这方面的研究将会受到重视。

1、绿色环保：矿山机械采用低能耗及减轻重量的设计原则，在实际生产中使用低环境污染材料，尽可能不用用氟利昂、含氯橡胶及石棉等有害材料，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。

2.大型化：主要体现在选矿球磨机和浮选机方面，球磨机容积最近十年增大了

5-8倍，自磨机容积增大了15-20倍，由烟台鑫海矿机有限公司生产制造的

φ12.19m×10.97m，电机功率为28000kW的自磨机，是当今世界上最大的自磨机。

3、自动化：从选矿过程的各个环节来看，给矿量、矿浆流量、矿浆浓度、分级机返砂量、各种料位、pH值量测以及各种设备故障的报警等检测仪表和传感器，都已解决或基本解决。比软困难的是对各种产品的品位检测和矿浆粒度检测。

4、优化设计，提高设备的科技含量：应将先进的技术应用在选矿设备的设计中，如计算机技术、电气控制技术等，通过优化设计来使得设备运行平稳，加工精确，操作简单，降低噪音，减少磨损。

5、适应性强：如矿渣、钢渣、熟料、石英石、萤石等超硬物料都能够加工，另外应该考虑到城市建筑垃圾的处理。除此之外，还应加强创新，唯有掌握核心技术，才能拥有知识产权。