粉体工程与设备(设备部分)讲解

性能及应用
优点：生产能力高，粉碎度大，电耗低， 机械结构简单，紧凑轻便，投资费用少， 管理方便。
缺点：粉碎坚硬物料时，锤子和蓖条磨损 大，小号较多的金属和检修时间，需要均 勺喂料，粉碎粘湿物料时会减产，甚至由 于堵塞而停机。为了避免堵塞，被破碎物 料的含水率不应超过10~15％(特殊用途的 锤式破碎例外)。
笼式粉碎机

笼式粉碎机又称笼形碾，它是利用高
速旋转笼子的钢棒对物料进行冲击粉碎。
它主要用于脆性和软质物科的细碎和粗磨
中。

笼式粉碎机按其结构特征可分为双转
子和单转于两类
性能及应用
笼式粉碎机的生产能力与喂料的均匀程度、 转于转速、转于直径及喂入料块尺寸等因素有关， 可以在很大范围内变动。若要提高产品细度，可 以增加钢棒圈数或转于转速来达到。当转子转速 加快时，产品粒度变细，交一定范围内，生产能 力也会增加。
高。3、在破碎粘湿的物料时，会使生产能力 下降，甚至会发生堵塞现象。4、在破碎干片
状物料时，片料易沿颚板宽度方向通过而达不 到破碎目的，造成出料溜子或下级破碎机进料
口堵塞。5、粉碎度不大。
应用：
尽管有这些缺点，颚式破碎机仍是工 业中广泛应用的粗、中碎设备，硅酸盐工 业用来破碎石灰石、长石、石英、熟料和 石膏等物料。在实验室中也使用小型颚式 破碎机，破碎尺寸较小的物料。
应用
在硅酸盐工业中，辊式破碎机用于破碎石 灰石、硬质粘土、煤块、泥灰岩、白垩、 页岩、沙岩、砖块、矿渣和熟料等。在破 碎作业中，往往用作第二或第三级的破碎 机械。一般来说，辊式破碎机的使用性能 不如菌形破碎机，但对于要求破碎机处理 量小，或不需精密安装和熟练操作并可搬 动的作业，这种破碎机仍被广泛采用。
多级破碎：连续使用多台粉碎机的粉碎过程。 破碎级数：串联使用粉碎机的台数。 总粉碎度：原料尺寸与最后产品尺寸之比。等于各级
破碎度之积。 单位电耗：单位质量的粉碎产品的能量消耗。 精确评价：应结合单位电耗、粉碎度、物料的性质、
状态和相应的粒度。 粉碎过程能耗特点：占现代工业总电耗11~16%；
水泥工业的60~80%。
性能及应用
反击式破碎机结构简单，制造维修方便，工 作时无显著不平衡振动，无需笨重的基础。它比 锤式破碎机更多地利用了冲击和反冲击作用，进 行选择性破碎。料块自击粉碎强烈，因此粉碎效 率高，生产能力大，电耗低，磨损少，产品粒度 均匀且多呈立方块状。反击式破碎机的粉碎度大， 为40左右，最高可达150。粗碎用反击式破碎机 喂料尺寸可达2m3，产品粒度小于25mm，可直 接入磨；细碎用反击式破碎机的产品粒度小于 3mm。选用一台合适的反击式破碎机就能代替以 往二级或三级的破碎工作，减少破碎级数，简化 生产流程，还可以提高磨机产量。
但当转速增加很大时，物料难以从转于中心 甩出外周，生产能力反而下降，因此，通过增加 转子转速的办法来提高产品细度是本合理的，这 样会导致生产能力急剧下降，转于的磨耗增加。 比较合理的方法是借增加钢棒的圈数来提高粉磨 细度。
笼式粉碎机用来粉碎含水分8一11％以 下、尺寸在25—90 mm之间的松软物料， 例如粘土、石灰块、硅藻土、白垩、软质 石灰石、砂岩、苦灰石、纯碱、芒硝等， 较之其它细碎及粗磨机械，笼式粉碎机的 构造简单轻便，对物料湿度变化反应较小， 故在玻璃及陶瓷工业中用得较多。其缺点 是：钢棒容易磨损，电耗大，而且产品粒 度不能随意调节。
三种破碎作用：
自由破碎：进入破碎腔内的物料，立即受到高速板 锤的冲击，以及物料之间相互撞击，同时，板锤与 物料之间的摩擦作们。在这些外力作用下，使破碎 腔内物料在自由状态下沿其脆弱面破碎。
反弹破碎：被破碎的物料，实际上并不是无限制地 分散的，而是被集中在箱形体区间里。由于高速旋 转的转子上的板锤冲击作用，使物料获得很高的运 动速。然后撞击到反击板上，使物料得到进一步的 粉碎，这种破碎作用叫做反弹破碎。
性能及应用
主要优点:结构简单、机体不高、紧凑轻便，造价 低廉，工作可靠，调整粉碎度方便，能粉碎粘湿 物料。
缺点:生产能力低，要求将物料均匀连续地喂到辊 子全长上，否则辊子磨损不均，且所得产品粒度 不易均匀， 且要经常修理。对于光面辊式破碎机， 喂入料块的尺寸要求比辊子的直径小得多，故不 能破碎大块物料，也不宜破碎坚硬物料。通常用 作中硬或松软物料的中、细碎。齿面辊式破碎机 虽然得以钳进较大的料块，但也局限于中碎时使 用，否则齿棱很易折断。
属于这类粉碎机有：锤式破碎机、反击式破碎机、 笼式粉碎机和锤磨机等。所以这类机械使用范围 很广，可供物料粗碎、中碎、细碎扣粉磨使用。
锤式破碎机
锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子的转子。 通过高速旋转的锤子对料块的冲击进行粉碎。锤式 破碎机的种类很多，可以安照下述结构特征进行分 类： 按转子的数目，分为单转子和双转于两类。 按转子的回转方向，分为不可逆式及可逆式两类。 按锤子的排列方式，分为单排式和多排式两种。前 者锤子安装在同一回转平面上，后者锤子分布在好 几个回转平面上。 按用途的不同，分为一般用途的和特殊用途的两类。 按锤子在转子上的连接方式，还可以分为固定锤式 与活动捶式两类。固定锤式主要用于软质物料的细 碎和粉磨。用于粉磨的称为锤磨机。
粉体工程与设备
（设备部分）
讲授：王瑛玮
第一篇粉碎机械
第1章 概述
§1-1粉碎过程
固体物料在外力作用下，克服了内
聚力，使之碎裂的过程——粉碎过程。
施加外力的方法：可用人力、机械力、电力 或采用爆破等方法。大块物料碎裂为小颗粒 物料多数采用机械方法。
粉碎过程的目的：随着粉碎的进行，大块物料
碎裂为小块，小块物料碎成细粉，物料的总表 面积在不断地增加。因此:
但是不设下蓖条的反击式破碎机不能控 制产品粒度，同时难于生产单一粒度的产品， 产品中有少量大块。用作粗碎或单级破碎 时，须严格控制最大进料粒度以免损坯转于。 另外，防堵性能较差，不适宜破碎塑性和粘 性物料，在破碎硕质物料时，板锤和反击板 磨损较大，运转时噪音较大，产生粉尘也大。
由于反击式破碎机具有许多优点，在硅 酸盐工业中已获得日益广泛应用，用来粉碎 石灰石、砂岩、水泥熟料、烧粘土、石膏及 煤等。
§1-2 粉碎方法
1．挤压法 2．冲击法 3．磨剥法 4．劈裂法
应该根据物料的性质、尺寸以及需要粉碎 的程度来选用恰当的恰当方法。
坚硬物料的粗、中碎，宜用挤压法。 对于脆性和软质物料的破碎：宜用冲击法或
劈裂法。
粉磨：一般采用磨剥法和冲击法。 粘湿物科：如韧性物料应采用磨剥法或配以
挤压法。 冲击法应用范围较广，可用于破碎和粉磨。
第2章 颚式破碎机
§2—1 工作原理及类型
§2—2 构造
§2—3 性能特点及应用
优点：构造简单，管理和修理方便，工作安
全可靠，适用范围广。
缺点：1、工作具间歇性，有空转行程，增
加了非生产性的功率消耗。2、由于动颚和连
秆作往复运动，工作时产生很大的惯性力，使 零件承受很大的负荷，对基础的质量要求也很
粗碎圆锥破碎机的缺点是结构复杂，价格 较高，检修比较困难，修理费用较高；机 身较高，使厂房、基础构筑物的费用增加。
因此，粗碎圆锥破碎机适宜在生产能力较 大的工厂及采掘场中使用。通常用一台颚 式破碎机能满足产量要求，则选用颚式破 碎机，除非在需要两台颚式破碎机时，才 选用旋回破碎机。
液压圆锥破碎机的工作原理和构造， 如图3—9和凶3—10所示。其破碎过程与 弹簧圆锥破碎机相同。但在动锥立轴下部 设有一个单缸液压活塞，承受动锥总质量 和破碎总负荷，兼调节装置和保险装置的 作用：一个单缸活塞就代替了弹簧圆锥破 碎机的碗形轴承、调节装置、锁紧装置和 弹簧保险装置，使用构大为简化，有利于 生产操作和维修。
第6章 冲击式粉碎机
冲击式粉碎机是工业中广泛使用的粉碎机城。这 类机械的特征是机内都有旋转的工作部件——转 子。通过工作机构对料块的冲击或使料块彼此冲 击而进行粉碎。由于主要是利用高速冲击能量的 作用，使物料在自由状态下沿其脆弱面破碎，因 而特别适于粉碎石灰石等脆性物料，粉碎效率高， 产品粒度多呈方块状。
第3章 圆锥破碎机
工作原理及类型
性能及应用
粗碎圆锥破碎机和颚式破碎机都是可用作粗碎 的破碎机，两者相比较，粗碎圆锥破碎机的优点 是：破碎过程是沿着圆环形的破碎腔连续进行的， 因此，生产能力较大，单位电耗较低，工作较平 稳，适于破碎片状物料，破碎产品的粒度比较均 匀。产品粒度组成中超过出料口宽度的物料明显 较颚式破碎机为小，数量也少些。同时，料块可 以直接从运输工具倒入进料口，无需设置喂料机。
§1-3 粉碎系统
开流流程：破碎机卸出的物料直接作
为产品。
圈流流程：破碎机卸出的物料要经过
检查筛分，合乎粒度要求的作为产品，其余 循环回破碎机再次粉ຫໍສະໝຸດ Baidu。
过粉碎现象：开流粉磨流程比较简单，
但要使只经过一次粉磨后的产品全部符合要 求的粒度，其中必然会有一部分物料成为过 细的粉末。
物料的易碎性：物料粉碎的易难程度 。
应用
在硅酸盐工业中，锤式破碎机广泛用 来破碎石灰石、白云石、长石、萤石、泥 灰石、煤、石膏等。用于细碎的锤式破碎 机，可以获得0~10mm的产品粒度；用于 粗碎的锤式破碎机，喂料尺寸可达2500m m，一般则为500~600mm，可以获得 25~35mm之间的产品粒度。
反击式破碎机
反击式破碎机是在锤式破碎机基础上发 展起来的。其主要的工作部件为带有板锤2 的高速旋转的转子1(图6.7)。喂入机内料抉， 在转子回转范围(即锤击区)内受到板锤冲击， 并被高速抛向反击板3，再次受到冲击，然 后又从反击板反弹到板锤，继续重复上述过 程。在往返途中，物料间还有互相碰击降用。 由子物料受到板捶的打击，与反击板的冲击 以及物料相互之间的碰击，物料不断产生裂 缝，松散而致粉碎。当物料粒度小于反击板 与板锤之间的缝隙时，就被卸出。
1、可以提高物理作用的效果及化学反应 的速度。
2、几种固体物料的混合，也必须在细粉 状态下才能得到均匀的效果。
3、固体物科经粉碎后，为烘干、混合、 运输和储存等操作难备好有利条件。
粉碎过程的对象：
数量很大的固体原料、燃料和半成品等 需要经过各种不同程度的粉碎，使其块度达 到各工序所要求的大小，以便操作加工。
中细碎圆锥破碎机的规格用带衬板的动锥部 直径D来表示。例如ø2200 mm圆锥破碎机，表 示其动锥底部直径D等于2200mm。
在硅酸盐工业中，圆锥破碎机主要用来粉碎 熟料、矾土、矿渣等，有时也用硬质物料的第二 级破碎用(如石灰石的中细碎)。
对于物料的中碎和细碎而言，圆锥破碎机在 要求产品粒度较小情况下，还能提供很高的生产 能力并能得到较为均匀的产品。用一台圆锥破碎 机便能代替两台颚式破碎机，或者省去以后的工 序时，选用圆锥破碎机是合理的，特别在能够满 裁运转的情况下更为有利。
铣削破碎：经上述两种破碎作用未破碎的大出料口 尺寸的物料，在出料口处被高速旋转的锤头铣削而 破碎。
反击式破碎机与锤式破碎机比较
反击式破碎机与锤式破碎机比较．两者 工作原理相似，部是以冲击方式粉碎物料， 但结构和工作过程都各有差异。主要区别在 于：锤式破碎机的锤头顺着物料落下方向打 击物料，而反击式破碎机的板锤则是自下向 上迎击投入的物料，并把它抛掷到上方的反 击板上。由于反击式破碎机的板锤固定装在 转子上，并有反击装置和较大的破碎空间， 能更多地利用冲击作用，充分利用转子能量， 因而其单位电耗和金属消耗均比锤式以及其 它破碎机为少。
第4章 辊式破碎机
在硅酸盐工业中，辊式破碎机广泛用于 中硬质或软质物料中、细碎。辊式破碎机 有双辊式和单辊式两种基本类型。
齿面辊子破碎物料时除了施 于挤压作用外，还兼施劈裂作用， 故适于破碎具有片状节理的软质 和低硬度的脆性物料。如煤、干 粘土、页岩等，破碎产品粒度也 比较均匀。齿面和槽面辊子部不 适于破碎坚硬物料
粉碎过程的细分：
破碎—将大决物料碎裂成小块的过程。 粉磨—将小块物料碎裂为细末的过程。
粉碎过程通常还按以下方法进一步划分：
常用物料粉碎前的尺寸D与粉碎后的尺寸d之比
来说明粉碎过程中物料尺寸变化情况。比值i——粉碎 度(或称粉碎比)。
每一种粉碎机械所能达到的粉碎比是有一定限度
的。破碎机的粉碎度一般为3—30；粉磨机的粉碎度 可达500一1000以上。